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 1 LED 封装材料中固晶胶的影响 

  

 从电流/温度/光通量关系图可得知,散热对于 LED 器件是至关重要的。如果不能将电

流产生的热量及时的散出,保持

PN 结的结温度在允许范围内,将无法获得稳定的光输出

和维持正常的器件寿命。

LED 常用的固晶胶主要有银浆和绝缘胶。2 种材料在选用时各有利

弊,使用时要综合考虑其对产品性能的影响。银浆的导热性好(导热系数为:

10~25 W/

m

•K))可以延长 LED 的寿命,但银浆对光的吸收比较大,导致光效下降幅度很大,同

样条件下,用银浆固晶与用绝缘胶固晶,初始光通量会相差较多。在使用银浆时,胶量较多
会使芯片底部银浆厚度增加,增加热阻,老化时升温较快,而且由于芯片发光特性,当银
浆过多时,侧面光会被银浆吸收,也会导致温度上升,根据实验数据,在室温附近,温度
每升高

℃,LED 的发光强度会相应地减少 1%左右。对于双电极的蓝光芯片,在用银浆固

晶时,对胶量的控制要很严格。绝缘胶导热性较差,致使

LED 的寿命相对较低,但光效较

高,点胶控制也没有银浆严格,图

1 所示分别是采用银浆和绝缘胶固晶封装的白光 LED 的

光衰实验结果。可以看出,用银浆的寿命明显比用绝缘胶高出很多,但光效比绝缘胶低很多。
 
  

 

  

2 荧光粉对白光 LED 光性能的影响 

  

 实现白光 LED 的途径很多,目前使用最为普及,也是最成熟的一种是通过在蓝光芯

片上涂敷

YAG:Ce 荧光粉,使蓝光和黄光混合成白光[9]。如图 2 所示是同一成分荧光粉

所产生白光的

CCT 分布图及其 Ra 值,图 3 则是同一波长蓝光 LED 但成分不同的 YAG 荧

光粉所产生白光的

CCT 分布图及其 Ra 值,由图可知,不同的调配比例对白光 LED 的 CCT

Ra 都会有影响。 

  

 

  在实际应用中,随着结温升高,蓝光

LED 芯片和荧光粉的发光强度都会下降,而且荧

光粉的发光强度下降更为显著,如图

4 所示。这使得白光 LED 的光度、色度学性能变差以及

寿命缩短。荧光粉作为白光

LED 的关键材料之一,其温度猝灭性能会显著影响白光 LED 的

光效、光色参数和可靠性。因此,研究具有更高温度稳定性的荧光粉是提高白光

LED 寿命的

关键技术之一。

 

  

 

  

3 配粉胶对白光 LED 光性能的影响 

  

 荧光粉作为粉末状物质,需要把其融入胶体中搅拌均匀后才能涂敷到蓝光芯片上。由

于胶体材料直接与蓝光芯片接触,胶体材料的折射率、透光率、稳定性等对白光

LED 的光学

性能有极其重要的影响,因此,配粉用胶体材料的选择是白光

LED 封装非常关键的一步。

传统封装的超高亮度白光

LED,配粉胶一般采用环氧树脂或硅胶。 

  

 封装 LED 用的环氧树脂存在着一个重要特性,即当环氧温度超过一个特定温度,在

Tg=125 

℃时,环氧树脂的特性将从一种刚性的类玻璃状态转变成一种柔软的似橡胶态状物

质。当器件在此温度附近或高于此温度变化时,将发生明显的膨胀或收缩,致使芯片电板与
引线受到额外的压力,而发生过度疲劳乃至脱落损坏。此外,当环氧树脂处于较高温度时,
特别是与芯片临近部分的环氧树脂会逐渐变性、发黄,影响封装环氧的透光性能[

10]。显

然工作温度越高,这种过程将进行得越快。

 

  

 

  由于环氧树脂存在上述现象,不宜用作配粉胶体,并认为硅胶是替代环氧树脂的理想