關(guān)于白光LED衰減與其材料的研究

白光LED應(yīng)用在照明領(lǐng)域已越來(lái)越廣泛，特別是LED的節(jié)能環(huán)保已被世人所公認(rèn)，如何提升白燈LED的壽命降低白燈LED的衰減成為封裝的研發(fā)課題，本文就改善白 光LED衰減針對(duì)物料方面進(jìn)行探討。

前言：

藍(lán)光LED的問(wèn)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(guò)程中較多白光產(chǎn)品衰減大，不能適合照明市場(chǎng)，雷曼光電針對(duì)照明高端市場(chǎng)的需求，加大對(duì)白光的研發(fā)，通過(guò)改變封裝工藝及物料搭配開發(fā)出低衰減白光產(chǎn)品，為L(zhǎng)ED照明行業(yè)略盡微薄之力。下面是我司在封裝過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的五點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，與諸位行業(yè)同仁交流，以期對(duì)白光LED封裝技術(shù)的提升添磚加瓦。

一、芯片對(duì)白光LED光衰的影響

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

二、固晶底膠對(duì)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(shí)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，固芯片時(shí)旁邊殘留的硅樹脂與熒光膠里的環(huán)氧樹脂相結(jié)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生隔層現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)LED芯片的壽命，但銀膠對(duì)光的吸收比較大，導(dǎo)致亮度低。對(duì)于雙電極藍(lán)光芯片在用銀膠固晶時(shí)，對(duì)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(duì)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(guò)在藍(lán)光芯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(duì)白光LED的衰減影響很大。市場(chǎng)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(duì)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(duì)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(guò)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(zhǎng)。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(duì)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(jià)格高。而鐵支架的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能相對(duì)較差，更容易生銹，但價(jià)格便宜。市場(chǎng)上的LED大部分使用鐵支架。不同材料的支架對(duì)LED的性能影響也不同，特別是對(duì)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(shí)，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(duì)稱、有黃圈，以及黑斑等，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

隨著白光LED在照明上的應(yīng)用，客戶需求也不斷提高，我們必須不斷創(chuàng)新，提升我們的產(chǎn)品性能改善我們的工藝，盡可能滿足客戶需求。要做出高性能的白光LED產(chǎn)品，物料的挑選和搭配是否最佳直接影響著白光LED衰減和品質(zhì)。

因此，好的物料加上最佳的搭配，再加上雷曼特有的制造工藝的配合是做好白光的技術(shù)關(guān)鍵所在。對(duì)雷曼人來(lái)說(shuō)我們必須充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，不斷努力，加大研發(fā)，開發(fā)出更加適合客戶要求的產(chǎn)品，為國(guó)家的半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)做出貢獻(xiàn)。

編輯：jq