家电小知识:色温可调LED的封装与性能研究

导读新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于色温可调LED的封

新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于色温可调LED的封装与性能研究,相信很多小伙伴们都会感兴趣,那么小编也收集到了有关色温可调LED的封装与性能研究信息,希望小伙伴们看了有所帮助。

  1 引言

  自从蓝光LED 被发明以来,人们开始研发各种大功率白光LED封装技术,希望白光LED能够取代传统的照明光源。目前市场上白光LED 生产技术主要分为两大主流,第一为利用荧光粉将蓝光LED或紫外LED 所产生的蓝光或紫外光分别转换为双波长或三波长白光,此项技术称之为荧光粉转换白光LED;第二类则为多芯片型白光LED,经由组合两种(或以上)不同色光的LED 组合以形成白光。第一种方法可得到中高色温的白光,对于暖色温显色性较差。为了解决这一问题,通常加入红色荧光粉,但红色荧光粉的激发效率较低,导致整体光效偏低。

  第二种方法需要分别给三种芯片供电,驱动电路复杂,且三种芯片的老化衰减不一致,长期工作会导致色温偏移。

  2 色温可调LED的封装

  LED 的封装技术实际上是借鉴了传统的微电子封装技术,但LED 有其独特之处,又不能完全按照微电子封装去做。整个LED 封装工艺主要包括封装原料的选取、封装结构的设计、封装工艺的控制以及光学设计与散热设计,概括来讲就是热- 电- 机-光(T.E.M.O.),如图1 所示,这是LED封装的关键技术。

  图1 LED 封装关键技术传统的多芯片集成封装多是将LED 芯片按照一定的规则固定在电路板上,如铝基覆铜板、陶瓷电路板等,由于铝基覆铜板、铜基覆铜板价格低廉而被广泛应用,但它们也有固有的缺点。它们通常由电路层(铜箔层)、导热绝缘层和金属基层压合而成,但导热绝缘层的导热系数极低,成为电路板的导热瓶颈,导致电路板整体的导热系数只有1.5W/m.K 左右。陶瓷电路板导热性能好,但存在成本高、不宜加工、脆性较大等缺点,并且在LED器件整体成本中占的比重较高,其应用也受到了限制。为了解决上述问题,开发了一种LED封装结构,在铝基覆铜板的固晶位置开设窗口,需要焊线的位置放置焊盘,将一块与铝基覆铜板形状一样的铝板贴于铝基覆铜板之下,将LED芯片置于穿过窗口的区域上,这样可大大提高LED的散热性能。

  

  LED 的结构设计是关系封装出的产品是否能够满足使用要求的基础,本文设计的LED 主要包括:

  封装基板、蓝光LED 芯片、红光LED 芯片和黄绿色荧光粉,封装基板由铝基覆铜板和铝板组成,如图2 所示。

  

  良好的封装工艺是决定器件性能、可靠性和寿命的关键。本文采用的方法为:封装基板采用具有高导热率的铝基覆铜板和铝板,芯片粘接在铝板上,LED 芯片采用功率型W级正装芯片,芯片与封装基板采用高导热的银胶粘接(导热系数大于25W/m.K),通过引线键合、涂荧光粉、固化等工艺完成整体封装。

  

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