led燈珠封裝材料_白光led燈珠發光功率

插件LED主要是用環氧樹脂(Epoxy)特點是：價格便宜，氣密性好，粘接力強，硬度高。但容易變黃，不耐溫，

貼片LED主要是光學級硅膠(Silicone),特點是：耐高溫，可過回流焊，不易黃變，性能穩定。但透水性強，硬度較

低，價格高

白色LED燈珠有多種規格

1、0.06W的，電壓是2.5-3.5V,電流是20mA

2、0.5W的，電壓是2.5-3.77V,電流是150mA

3、1W的，電壓是2.79-3.99V,電流是350mA

4、3W的，電壓是3.05-4.47V,電流是700mA

5、5W的，電壓是3.16-4.88V,電流是1000mA

一、led燈珠包裝過程

由于led燈珠的結構形態不同，封裝過程也有一些差異，但關鍵工序相同，led燈珠封裝的主要過程是固晶→焊接線→封膠→切腳→分級→封裝。

二、大功率led燈珠包鑰匙技術

2.1led燈珠包裝技術的要求

大功率led燈珠包裝鍵技術

如圖所示，大功率led燈珠包對于光、電、熱、結構和過程等方面獨立地影響這些因素。光是包裝的目的，電、結構和技術是手段，熱是關鍵，性能是包裝級別的具體體現?？紤]到過程兼容性和降低生產成本，應同時進行led燈珠包設計和芯片設計。否則，芯片制造完成后，有可能根據包裝需要調整芯片結構，延長產品研發周期和成本，無法實現批量生產。

2.2led燈珠包裝結構設計和散熱技術

led燈珠的光電轉換效率是20%？只有30%，輸入功率的70%？80%的熱變化，芯片的散熱很重要。小輸出led燈珠封裝一般將銀膠或絕緣膠芯片接合在反射杯上，通過焊接電線（或鋁線）完成內外連接，最后用環氧樹脂封裝。包熱電阻為150？達到250℃/W，通常使用20mA左右的驅動電流。大功率led燈珠的驅動電流達到350mA、700mA，甚至達到1A，采用以往的直插式led燈珠封裝過程時，由于散熱不良，芯片的結溫上升，由于強藍色光照射，環氧樹脂容易變黃，加速設備的老化，進而失效急速膨脹產生的內應力帶來了開路死亡燈。大功率led燈珠封裝結構設計的重點是散熱性能的改善，主要包括芯片結構形式、封裝材料（基板材料、熱界面材料）的選擇和處理、導電和熱傳導路徑分離的結構設計等。例如，使用使輕拂芯片結構、基板或垂直芯片結構變薄的芯片、共晶焊接或高導熱性能的銀膠、COB技術將芯片直接封裝在金屬鋁基板上。金屬支架的表面積變大等方法。

2.3led燈珠光學設計技術

不同用途的產品對led燈珠的色坐標、色溫、發色性、光強度、光的空間分布等要求不同。為了提高元件的取光效率，實現更好的出光角度和配光曲線，需要芯片反射杯和透鏡的光學設計。大功率led燈珠通常led將芯片安裝在反射杯的熱沉積、支架或基板上，反射杯一般以鍍高反射層（鍍Ag或Al）的方式提高反射效果，大功率led燈珠出光效率對模具精度及過程的影響也很大，處理不好的話，很多光線容易被吸收不能按照所希望的目標放出，封裝后的大功率led燈珠發光效率降低。

2.4led燈珠灌封膠的選擇

led燈珠灌封膠的作用是（1）機械保護芯片、金線；（2）作為光導材料，導出更多的光。封裝時led當芯片中產生的光被釋放到外部時產生的損失是（1）由于芯片出射界面處的折射率差引起的反射損失（即菲涅爾。（2）光學吸收；（3）全內反射損失。因此，通過在芯片表面上涂抹具有相對高折射率的透明光學材料，可以減少界面處的光子損失，并且提高出光效率。常用的灌封膠是環氧樹脂和硅膠。環氧樹脂粘度低，流動性好，硬化速度適宜，硬化后無氣泡，表面平整，有良好的光澤，硬度高，防潮防水防塵性能好，耐濕熱和大氣老化好，成本低，是led燈珠包裝的首選。硅膠的透光率高，熱穩定性好，折射率大，吸濕性低，應力小等特征，比環氧樹脂好，但是成本高。小輸出led燈珠一般用環氧樹脂密封，大功率led燈珠內部填充透明度高的柔性硅膠，膠體不會因高溫照射或紫外線而老化或變黃，也沒有因溫度驟變而引起的器件的開路現象，通過提高硅膠折射率來降低菲涅爾損失可以提高出光效率。

2.5led燈珠磷光體涂抹量和均勻性控制技術

大功率白光led燈珠的發光效率和光的質量與熒光粉的選擇和處理有關。熒光粉的選擇包括激發波長與芯片波長的匹配、粒子尺寸和均勻性、激發效率等。熒光粉涂層根據藍色芯片的發光分布進行調整，以使混入的白光變得均勻，否則會產生青黃圈現象，對光源質量產生嚴重影響，激發效率也大幅降低。磷光體和膠體的混合處方和涂覆過程是保證led燈珠空間分布的均勻性和一致性的關鍵。將熒光體和橡膠以一定的配合比混合涂在芯片上，led燈珠在芯片上形成半球狀。這個分布使光顏色的空間分布不均勻，有黃環和青輪。另外，在熒光體的涂敷過程中，粘接劑的粘度是動態參數，熒光體比重比粘接劑大沉淀，因此通過控制熒光體的涂敷量，會增加更多的變量，容易導致白光的光色空間分布的不均勻。目前，在美國Lumileds公司首次開發的諸如熒光體的厚度蒸鍍過程通過使用蒸鍍的方法將熒光體均勻地覆蓋在芯片上，可以改善光顏色的空間分布的均勻性。

三、大功率led燈珠包的可靠性分析

3.1因靜電led燈珠芯片損傷

由于瞬時電場和電流引起的熱量led燈珠局部受到損傷，泄漏電流急速增加，雖然可以工作，但亮度下降或白光變色，會損害壽命。當電場或電流破壞led燈珠的pN結時led燈珠內部被完全破壞，成為死燈。led燈珠在封裝線中，所有設備要求接地，一般接地電阻為4Ω，要求高的地方接地電阻≤2Ω。led燈珠即使適用流水線設備或因人接地不良也會損壞led燈珠。led燈珠按照使用手冊的標準規定，led燈珠引線從膠體到3？5mm以上必須彎曲或焊接。