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LED封装技术

来源:东莞市光宇实业有限公司   发布时间:2017-09-12   点击量:51

LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作、输出可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。
LED的核心发光部分是P型半导体和N型半导体构成的PN结管芯。当注入PN结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光、紫外线光或者红外线光。但PN结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率。因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构和几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝键合为内引线与一条管脚相连,负极通过发射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光的损失。选用相应折射率的环氧树脂做过渡,提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性、绝缘性、机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材料和形状有关。若采用尖形树脂透镜,可使光集中到LED的轴线方向,相应的视角较小;如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型,其相应视角将增大。
一般情况下,LED的发光波长随温度变化为0.2 -0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经PN结,发热性损耗使结区产生温升。在室温附近,温度每升高1℃,LED的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热时保持色纯度与发光强度非常重要。以往采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是,LED的光输出会随着电流的增大而增加。目前,很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级,需要改进封装结构。全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术,改善了热特性。例如,采用大面积芯片倒装结构,选用导热性能好的银胶,增大金属支架的表面积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外,在应用设计中,PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。

东莞市光宇实业有限公司是一家专业从事LED产品研发、生产和销售,大功率LED灯珠,贴片LED灯珠,直插LED灯珠,小背光贴片LED,集成COB及成品组装于一体的企业。坐落于东莞市塘厦镇,首要担任LED灯珠系列商品在内地的出产出售和售后服务。公司出产的灯珠商品广泛用于汽车灯、广告灯箱、野外装修、家用灯饰,家用电器等诸多出产领域。热线电话:0769-89290886-818

 

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