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LED封装原四大发展趋势以及LED封装技术和结构组成部分

http://www.ledp.hc360.com2018年05月17日11:05 来源:中国LED网T|T

    慧聪LED屏网报道

  LED封装原理

  LED封装主要是提供LED芯片一个平台,让LED芯片有更好的光、电、热的表现,好的封装可让LED有更好的发光效率与好的散热环境,好的散热环境进而提升LED的使用寿命。LED封装技术主要建构在五个主要考虑因素上,分别为光学取出效率、热阻、功率耗散、可靠性及性价比(Lm/$)。

  以上每一个因素在封装中都是相当重要的环节,举例来说,光取出效率关系到性价比;热阻关系到可靠性及产品寿命;功率耗散关系到客户应用。整体而言,较佳的封装技术就是必须要兼顾每一点,但最重要的是要站在客户立场思考,能满足并超出客户需求,就是好的封装。

  针对LED的封装材料组成,LED封装主要是由基板、芯片、固晶胶、荧光粉、封装胶等组成,我们先将芯片利用固晶胶黏贴于基板上,使用金线将芯片与基板作电性连接,然后将荧光粉与封装胶混合,搭配不同荧光粉比例,以及适当的芯片波长可得到不同的颜色,最后将荧光粉与封装胶的混合体灌入基板中,加热烘烤使胶材固化后,即完成最基本的LED封装。

  LED封装四大发展趋势

  LED封装技术主要是往高发光效率、高可靠性、高散热能力与薄型化发展。从芯片来看,目前最普遍的是水平式芯片,比较高端的厂商则研发垂直式芯片与覆晶型芯片,原先水平式LED使用蓝宝石基板,散热能力较差,且在高电流驱动下,光取出效率下降幅度也较大。因此,为了降低LED成本,高电流密度的芯片设计便以获取更多的光输出为主要研究方向,在这样的考虑下,使用垂直式封装的芯片便成为下一课题,此类芯片使用硅等高散热基板,在高电流操作下有更好的散热效率,所以也有更高的光输出,但由于制作流程复杂,工艺良率过低,以致于无法达到理想的高性价比,由此可知,在高瓦数封装上,工艺良率所导致的价格因素也是一大考虑。

  LED封装技术目前主要往高发光效率、高可靠性、高散热能力与薄型化四个方向发展,目前主要的亮点有硅基LED和高压LED,硅基LED之所以引起业界越来越多的关注,是因为它比传统的蓝宝石基底LED的散热能力更强,因此功率可做得更大,Cree就重点在发展硅基LED,它目前存在的主要问题是良率还较低,导致成本还偏高。

  高压LED是另一大亮点,它因可大幅缩小DC-DC降压电路的输入输出压差,而进一步提升LED驱动电源的效率,这可有效降低LED灯具对散热外壳的要求,从而降低LED灯具的总体成本。目前Cree、Osram和亿光都在发展高压LED工艺。亿光电子研发二处处长林治民表示:“未来亿光将扩大

  研发应用高压LED的产品,整合更多的组件,以打造简便应用之微小光引擎,为降低灯具成本,为固态照明的普及尽一份心力。”

  例如台积电子公司采钰科技便是专攻晶圆级高功率LED硅基封装技术的业者。该公司在2010年已打入中国路灯市场,2011年更将重心放在室内照明球泡灯产品上。采钰科技LED技术研发处长李豫华表示,以8吋磊晶计算,目前采钰封装产能为单月2千片、相当于400万颗,去年产品成功打入中国路灯产品,量大的时候甚至单月出货量高达70-80万颗。

  LED封装技术和结构有哪些

  LED芯片要通过封装才能形成发光的二极管。才能发光。那么LED芯片封装有哪些样式呢?LED芯片封装在结构上会有哪些区别呢?下面来为大家一一解答。

  LED芯片封装分很多种,要根据实际的光电特性要求来运用不同样式的封装,单但常见的LED封装有一下五种常见的样式。

  一、LED芯片软封装,这种封装样式一般应用在字符显示、数码显示、电陈显示的LED产品中。LED芯片软封装就是把LED芯片直接粘结在PCB印刷版上,通过焊接线连成我们想要的字符、陈列效果。再用透明树脂来保护这些芯片和焊线。

  二、引脚封装法。这种封装的主要优点就是能够灵活控制LED芯片发出光的角度,同时也可以很容易的实现测发光的功能,引脚封装法只要把芯片固定在引线框架上就再用环氧树脂包封就可以成为一个单一的LED器件了。

  三、贴片封装法。这一方法就是将led芯片贴在细小的引线框架上,焊上电极引线就可以了。

  四、双列直插封装法。也就是我们常说的食人鱼的封装法。这一封装法有很多的优点,不仅热阻低散热性能好而且LED的输入功率也相对的大,可以达到0.1w到0.5w之间。但生产成本也比较高。

  五、功率型封装法,这一方法在LED投射灯和大功率LED平板灯上也会常用到。这一LED芯片封装法的优点主要是芯片的热量能够迅速的散发到外部空气里面去,达到LED芯片和环境温度差保持在一个很低的数值上。

  LED封装常见要素简析

  1、LED引脚成形

  方法

  1必需离胶体2毫米才能折弯支架。2支架成形必须用夹具或由专业人员来完成。3支架成形必须在焊接前完成。4支架成形需保证引脚和间距与线路板上一致。

  2、LED弯脚及切脚时注意

  因设计需要弯脚及切脚,在对LED进行弯脚及切脚时,弯脚及切脚的位置距胶体底面大于3mm。弯脚应在焊接前进行。

  使用LED插灯时,PCB板孔间距与LED脚间距要相对应。切脚时由于切脚机振动磨擦产生很高电压的静电,故机器要可靠的接地,做好防静电工作(可吹离子风扇消除静电)。

  3、关于LED清洗

  当用化学品清洗胶体时必须特别小心,因为有些化学品对胶体表面有损伤并引起褪色如三氯乙烯、丙酮等。可用乙醇擦拭、浸渍,时间在常温下不超过3分钟。

  4、关于LED过流保护

  过流保护能是给LED串联保护电阻使其工作稳定电阻值计算公式为:R=(VCC-VF)/IFVCC为电源电压,VF为LED驱动电压,IF为顺向电流。

  5、LED焊接条件

  1烙铁焊接:烙铁(最高30W)尖端温度不超过300℃,焊接时间不超过3秒,焊接位置至少离胶体2毫米。2波峰焊:浸焊最高温度260℃,浸焊时间不超过5秒,浸焊位置至少离胶体2毫米。

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