白光LED衰減與其材料分析

　藍(lán)光LED的問世，利用熒光體與藍(lán)光LED的組合，就可輕易獲得白光LED，這是行業(yè)中最成熟的一種白光封裝方式。目前白光LED已成為照明光源，一般家用照明已成為現(xiàn)實(shí)。但在使用過程中較多白光產(chǎn)品衰減大，不能適合照明市場，雷曼光電針對照明高端市場的需求，加大對白光的研發(fā)，通過改變封裝工藝及物料搭配開發(fā)出低衰減白光產(chǎn)品，為LED照明行業(yè)略盡微薄之力。下面是我司在封裝過程中總結(jié)出來的五點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，與諸位行業(yè)同仁交流，以期對白光LED封裝技術(shù)的提升添磚加瓦。

　　一、 晶片對白光LED光衰的影響

　　從目前實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，晶片對光衰的影響分為兩大類：第一是晶片的材質(zhì)不同導(dǎo)致衰減不同，目前常用的藍(lán)光晶片襯底材質(zhì)為碳化硅和藍(lán)寶石，碳化硅一般結(jié)構(gòu)設(shè)計為單電極，其導(dǎo)熱效果比較好，藍(lán)寶石一般設(shè)計為雙電極，熱量較難導(dǎo)出，導(dǎo)熱效果較差；第二是晶片的尺寸大小，在晶片材質(zhì)相同時，尺寸大小不同衰減差距也不同。

　　二、 固晶底膠對白光LED光衰的影響

　　在白光LED封裝行業(yè)中通常用到的固晶膠有環(huán)氧樹脂絕緣膠、硅樹脂絕緣膠、銀膠。三者各有利弊，在選用時要綜合考慮。環(huán)氧樹脂絕緣膠導(dǎo)熱性差，但亮度高；硅樹脂絕緣膠導(dǎo)熱效果比環(huán)氧樹脂稍好，亮度高，但由于硅成分占一定比例，固晶片時旁邊殘留的硅樹脂與熒光膠里的環(huán)氧樹脂相結(jié)合時會產(chǎn)生隔層現(xiàn)象，經(jīng)過冷熱沖擊后將產(chǎn)生剝離導(dǎo)致死燈；銀膠的導(dǎo)熱性比前兩者都好，可以延長LED芯片的壽命，但銀膠對光的吸收比較大，導(dǎo)致亮度低。對于雙電極藍(lán)光晶片在用銀膠固晶時，對膠量的控制也很嚴(yán)格，否則容易產(chǎn)生短路，直接影響到產(chǎn)品的良品率。

　　三、 熒光粉對白光LED光衰的影響

　　實(shí)現(xiàn)白光LED的途徑有多種，目前使用最為普遍最成熟的一種是通過在藍(lán)光晶片上涂抹一層黃色熒光粉，使藍(lán)光和黃光混合成白光，所以熒光粉的材質(zhì)對白光LED的衰減影響很大。市場最主流的熒光粉是YAG釔鋁石榴石熒光粉、硅酸鹽熒光粉、氮化物熒光粉，與藍(lán)光LED芯片相比熒光粉有加速老化白光LED的作用，而且不同廠商的熒光粉對光衰的影響程度也不相同，這與熒光粉的原材料成分關(guān)系密切。雷曼光電選用最好材質(zhì)的白光熒光粉，使做出的白光LED相比同行在衰減控制方面有了很大的提高。　　四、 熒光膠水對白光LED光衰的影響

　　傳統(tǒng)封裝的白光LED，熒光膠一般采用環(huán)氧樹脂或硅膠，經(jīng)過光衰實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得出，用硅膠配粉的白光LED壽命明顯比環(huán)氧樹脂的長。原因之一是用以上兩種方法封裝成成品LED，硅膠比環(huán)氧樹脂抗UV能力強(qiáng)且硅膠散熱效果比環(huán)氧樹脂好；但在相同條件下，用硅膠配粉的初始亮度要比環(huán)氧樹脂配粉的要低，最主要是由于硅膠的折射率（1.3-1.4）比環(huán)氧樹脂（1.5以上）低，所以初始光效不及環(huán)氧樹脂高。

　　五、 支架對白光LED光衰的影響

　　LED支架主要有銅支架和鐵支架。銅支架導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能好，價格高。而鐵支架的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能相對較差，更容易生銹，但價格便宜。市場上的LED大部分使用鐵支架。不同材料的支架對LED的性能影響也不同，特別是對光衰的影響尤為突出。這主要是由于銅的導(dǎo)熱性能比鐵的好很多，銅的導(dǎo)熱系數(shù)398W（m.k）,而鐵的導(dǎo)熱系數(shù)只有50W（m.k）左右，僅為前者的1/8，還有支架的電鍍層厚度也密切相關(guān)。在選用支架時，還要注意支架的碗杯大小是否與發(fā)光芯片以及模粒匹配，其匹配質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響白光LED的光學(xué)效果，否則容易造成光斑形狀不對稱、有黃圈，以及黑斑等，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。