關(guān)于LED封裝的一些事情
LED封裝原理
LED封裝主要是提供LED芯片一個(gè)平臺(tái),讓LED芯片有更好的光、電、熱的表現(xiàn),好的封裝可讓LED有更好的發(fā)光效率與好的散熱環(huán)境,好的散熱環(huán)境進(jìn)而提升LED的使用壽命。LED封裝技術(shù)主要建構(gòu)在五個(gè)主要考慮因素上,分別為光學(xué)取出效率、熱阻、功率耗散、可靠性及性價(jià)比(Lm/$)。
以上每一個(gè)因素在封裝中都是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié),舉例來(lái)說(shuō),光取出效率關(guān)系到性價(jià)比;熱阻關(guān)系到可靠性及產(chǎn)品壽命;功率耗散關(guān)系到客戶應(yīng)用。整體而言,較佳的封裝技術(shù)就是必須要兼顧每一點(diǎn),但最重要的是要站在客戶立場(chǎng)思考,能滿足并超出客戶需求,就是好的封裝。
針對(duì)LED的封裝材料組成,LED封裝主要是由基板、芯片、固晶膠、熒光粉、封裝膠等組成,我們先將芯片利用固晶膠黏貼于基板上,使用金線將芯片與基板作電性連接,然后將熒光粉與封裝膠混合,搭配不同熒光粉比例,以及適當(dāng)?shù)男酒ㄩL(zhǎng)可得到不同的顏色,最后將熒光粉與封裝膠的混合體灌入基板中,加熱烘烤使膠材固化后,即完成最基本的LED封裝。
LED封裝四大發(fā)展趨勢(shì)
LED封裝技術(shù)主要是往高發(fā)光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化發(fā)展。從芯片來(lái)看,目前最普遍的是水平式芯片,比較高端的廠商則研發(fā)垂直式芯片與覆晶型芯片,原先水平式LED使用藍(lán)寶石基板,散熱能力較差,且在高電流驅(qū)動(dòng)下,光取出效率下降幅度也較大。因此,為了降低LED成本,高電流密度的芯片設(shè)計(jì)便以獲取更多的光輸出為主要研究方向,在這樣的考慮下,使用垂直式封裝的芯片便成為下一課題,此類芯片使用硅等高散熱基板,在高電流操作下有更好的散熱效率,所以也有更高的光輸出,但由于制作流程復(fù)雜,工藝良率過(guò)低,以致于無(wú)法達(dá)到理想的高性價(jià)比,由此可知,在高瓦數(shù)封裝上,工藝良率所導(dǎo)致的價(jià)格因素也是一大考慮。
LED封裝技術(shù)目前主要往高發(fā)光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化四個(gè)方向發(fā)展,目前主要的亮點(diǎn)有硅基LED和高壓LED,硅基LED之所以引起業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注,是因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)的藍(lán)寶石基底LED的散熱能力更強(qiáng),因此功率可做得更大,Cree就重點(diǎn)在發(fā)展硅基LED,它目前存在的主要問(wèn)題是良率還較低,導(dǎo)致成本還偏高。
高壓LED是另一大亮點(diǎn),它因可大幅縮小DC-DC降壓電路的輸入輸出壓差,而進(jìn)一步提升LED驅(qū)動(dòng)電源的效率,這可有效降低LED燈具對(duì)散熱外殼的要求,從而降低LED燈具的總體成本。目前Cree、Osram和億光都在發(fā)展高壓LED工藝。億光電子研發(fā)二處處長(zhǎng)林治民表示:“未來(lái)億光將擴(kuò)大研發(fā)應(yīng)用高壓LED的產(chǎn)品,整合更多的組件,以打造簡(jiǎn)便應(yīng)用之微小光引擎,為降低燈具成本,為固態(tài)照明的普及盡一份心力?!?/FONT>
例如臺(tái)積電子公司采鈺科技便是專攻晶圓級(jí)高功率LED硅基封裝技術(shù)的業(yè)者。該公司在2010年已打入中國(guó)路燈市場(chǎng),2011年更將重心放在室內(nèi)照明球泡燈產(chǎn)品上。采鈺科技LED技術(shù)研發(fā)處長(zhǎng)李豫華表示,以8吋磊晶計(jì)算,目前采鈺封裝產(chǎn)能為單月2千片、相當(dāng)于400萬(wàn)顆,去年產(chǎn)品成功打入中國(guó)路燈產(chǎn)品,量大的時(shí)候甚至單月出貨量高達(dá)70-80萬(wàn)顆。
OFweek解讀:LED封裝技術(shù)和結(jié)構(gòu)有哪些
LED芯片要通過(guò)封裝才能形成發(fā)光的二極管。才能發(fā)光。那么LED芯片封裝有哪些樣式呢?LED芯片封裝在結(jié)構(gòu)上會(huì)有哪些區(qū)別呢?下面來(lái)為大家一一解答。
LED芯片封裝分很多種,要根據(jù)實(shí)際的光電特性要求來(lái)運(yùn)用不同樣式的封裝,單但常見的LED封裝有一下五種常見的樣式。
一、LED芯片軟封裝,這種封裝樣式一般應(yīng)用在字符顯示、數(shù)碼顯示、電陳顯示的LED產(chǎn)品中。LED芯片軟封裝就是把LED芯片直接粘結(jié)在PCB印刷版上,通過(guò)焊接線連成我們想要的字符、陳列效果。再用透明樹脂來(lái)保護(hù)這些芯片和焊線。
二、引腳封裝法。這種封裝的主要優(yōu)點(diǎn)就是能夠靈活控制LED芯片發(fā)出光的角度,同時(shí)也可以很容易的實(shí)現(xiàn)測(cè)發(fā)光的功能,引腳封裝法只要把芯片固定在引線框架上就再用環(huán)氧樹脂包封就可以成為一個(gè)單一的LED器件了。
三、貼片封裝法。這一方法就是將led芯片貼在細(xì)小的引線框架上,焊上電極引線就可以了。
四、雙列直插封裝法。也就是我們常說(shuō)的食人魚的封裝法。這一封裝法有很多的優(yōu)點(diǎn),不僅熱阻低散熱性能好而且LED的輸入功率也相對(duì)的大,可以達(dá)到0.1w到0.5w之間。但生產(chǎn)成本也比較高。
五、功率型封裝法,這一方法在LED投射燈和大功率LED平板燈上也會(huì)常用到。這一LED芯片封裝法的優(yōu)點(diǎn)主要是芯片的熱量能夠迅速的散發(fā)到外部空氣里面去,達(dá)到LED芯片和環(huán)境溫度差保持在一個(gè)很低的數(shù)值上。
LED封裝常見要素簡(jiǎn)析
1、LED引腳成形方法
1必需離膠體2毫米才能折彎支架。
2支架成形必須用夾具或由專業(yè)人員來(lái)完成。
3支架成形必須在焊接前完成。
4支架成形需保證引腳和間距與線路板上一致。
2、LED彎腳及切腳時(shí)注意
因設(shè)計(jì)需要彎腳及切腳,在對(duì)LED進(jìn)行彎腳及切腳時(shí),彎腳及切腳的位置距膠體底面大于3mm。
彎腳應(yīng)在焊接前進(jìn)行。
使用LED插燈時(shí),PCB板孔間距與LED腳間距要相對(duì)應(yīng)。
切腳時(shí)由于切腳機(jī)振動(dòng)磨擦產(chǎn)生很高電壓的靜電,故機(jī)器要可靠的接地,做好防靜電工作(可吹離子風(fēng)扇消除靜電)。
3、關(guān)于LED清洗
當(dāng)用化學(xué)品清洗膠體時(shí)必須特別小心,因?yàn)橛行┗瘜W(xué)品對(duì)膠體表面有損傷并引起褪色如三氯乙烯、丙酮等??捎靡掖疾潦?、浸漬,時(shí)間在常溫下不超過(guò)3分鐘。
4、關(guān)于LED過(guò)流保護(hù)
過(guò)流保護(hù)能是給LED串聯(lián)保護(hù)電阻使其工作穩(wěn)定
電阻值計(jì)算公式為:R=(VCC-VF)/IF
VCC為電源電壓,VF為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電壓,IF為順向電流。
5、LED焊接條件
1烙鐵焊接:烙鐵(最高30W)尖端溫度不超過(guò)300℃,焊接時(shí)間不超過(guò)3秒,焊接位置至少離膠體2毫米。
2波峰焊:浸焊最高溫度260℃,浸焊時(shí)間不超過(guò)5秒,浸焊位置至少離膠體2毫米。
中國(guó)LED封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
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評(píng)論