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大功率LED灯珠使用注意事项及封装技术
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大功率LED灯珠使用注意事项及封装技术

  • 分类:行业动态
  • 作者:台铭光电电子商务部
  • 来源:
  • 发布时间:2019-09-09 09:13
  • 访问量:

【概要描述】

大功率LED灯珠使用注意事项及封装技术

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  • 分类:行业动态
  • 作者:台铭光电电子商务部
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  • 发布时间:2019-09-09 09:13
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大功率led灯珠工艺技术对LED性能起着至关重要的作用。LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。随着 功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻,提高出光效 率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。从工艺兼容性及降低生产成本的角度看,LED封装设计应与芯片设计同时进行,即芯片设计时就应该考虑到封装结 构和工艺。目前功率LED封装结构的主要发展趋势是:尺寸小型化、器件热阻最小化、平面贴片化、耐受结温最高化、单灯光通量最大化;目标是提高光通量、光 效,减少光衰、失效率,提高一致性和可靠性。具体而言,大功率LED封装的关键技术主要包括:热散技术、光学设计技术、结构设计技术、荧光粉涂覆技术、共 晶焊技术等。

  1、散热技术

  一般的LED节点温度则不能超过120℃,即便是Lumileds、Nichia、CREE等推出的最新器件,其最高节点温度仍不能超过1500℃。因此 LED器件的热辐射效应基本可以忽略不计,热传导和对流是LED散热的主要方式。在散热设计时先从热传导方面考虑,因为热量首先从LED封装模块中传导到 散热器。所以粘结材料、基板是LED散热技术的关键环节。

2、led灯珠光学设计技术

  LED封装的光学设计包括内光学设计和外光学设计。

  内光学设计的关键在于灌封胶的选择与应用。在灌封胶的选择上,要求其透光率高、折射率高、热稳定性好、流动性好、易于喷涂。为提高LED封装的可靠性,还 要求灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐温环保等特性。目前常用的灌封胶包括环氧树脂和硅胶。其中,硅胶由于具有透光率高(可见光范围内透光率大于99%)、 折射率高(1.4~1.5)、热稳定性好(能耐受200℃高温)、应力低(杨氏模量低)、吸湿性低(小于0.2%)等特点,明显优于环氧树脂,在大功率 LED封装中得到广泛应用。但硅胶性能受环境温度影响较大,从而影响LED光效和光强分布,因此硅胶的制备工艺有待改善。

3、LED封装结构形式

  LED封装技术和结构先后拥有了引脚式、功率型封装、贴片式(SMD)、板上芯片直装式(COB)四个阶段。

  (1)引脚式(Lamp)LED封装

  LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚,是最先研发成功投放市场的封装结构,品种数量繁多,技术成熟度较高,封装内结构与反射层仍在不断改进。常 用3~5mm封装结构,一般用于电流较小(20~30mA),功率较低(小于0.1W)的LED封装。主要用于仪表显示或指示,大规模集成时也可作为显示 屏。其缺点在于封装热阻较大(一般高于100K/W),寿命较短。

4、荧光粉涂覆技术

  光转化结构,即荧光粉涂层结构,主要面向LED白光照明技术,目的是为将LED芯片发出的波长较短的光线转化为与之互补(颜色互补形成白光)的波长较长的光线。

  目前采用荧光粉产生白光共有三种方式:蓝光LED配合黄色荧光粉;蓝光LED配合红色、绿色荧光粉;UV-LED配合红、绿、蓝三色荧光粉。其中商品化的 白光LED多属蓝光LED配合黄色荧光粉的单芯片型,蓝光LED配合红色、绿色荧光粉的白光产生方式只是在OSRAM、Lumileds等公司的专利上报 道过,但仍未有商品化产品出现,而UV-LED配合三色荧光粉的方式目前也尚处于开发中。

 

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