led灯珠封装材料_白光led灯珠发光功率

插件LED主要是用环氧树脂(Epoxy)特点是：价格便宜，气密性好，粘接力强，硬度高。但容易变黄，不耐温，

贴片LED主要是光学级硅胶(Silicone),特点是：耐高温，可过回流焊，不易黄变，性能稳定。但透水性强，硬度较

低，价格高

白色LED灯珠有多种规格

1、0.06W的，电压是2.5-3.5V,电流是20mA

2、0.5W的，电压是2.5-3.77V,电流是150mA

3、1W的，电压是2.79-3.99V,电流是350mA

4、3W的，电压是3.05-4.47V,电流是700mA

5、5W的，电压是3.16-4.88V,电流是1000mA

一、led灯珠包装过程

由于led灯珠的结构形态不同，封装过程也有一些差异，但关键工序相同，led灯珠封装的主要过程是固晶→焊接线→封胶→切脚→分级→封装。

二、大功率led灯珠包钥匙技术

2.1led灯珠包装技术的要求

大功率led灯珠包装键技术

如图所示，大功率led灯珠包对于光、电、热、结构和过程等方面独立地影响这些因素。光是包装的目的，电、结构和技术是手段，热是关键，性能是包装级别的具体体现。考虑到过程兼容性和降低生产成本，应同时进行led灯珠包设计和芯片设计。否则，芯片制造完成后，有可能根据包装需要调整芯片结构，延长产品研发周期和成本，无法实现批量生产。

2.2led灯珠包装结构设计和散热技术

led灯珠的光电转换效率是20%？只有30%，输入功率的70%？80%的热变化，芯片的散热很重要。小输出led灯珠封装一般将银胶或绝缘胶芯片接合在反射杯上，通过焊接电线（或铝线）完成内外连接，最后用环氧树脂封装。包热电阻为150？达到250℃/W，通常使用20mA左右的驱动电流。大功率led灯珠的驱动电流达到350mA、700mA，甚至达到1A，采用以往的直插式led灯珠封装过程时，由于散热不良，芯片的结温上升，由于强蓝色光照射，环氧树脂容易变黄，加速设备的老化，进而失效急速膨胀产生的内应力带来了开路死亡灯。大功率led灯珠封装结构设计的重点是散热性能的改善，主要包括芯片结构形式、封装材料（基板材料、热界面材料）的选择和处理、导电和热传导路径分离的结构设计等。例如，使用使轻拂芯片结构、基板或垂直芯片结构变薄的芯片、共晶焊接或高导热性能的银胶、COB技术将芯片直接封装在金属铝基板上。金属支架的表面积变大等方法。

2.3led灯珠光学设计技术

不同用途的产品对led灯珠的色坐标、色温、发色性、光强度、光的空间分布等要求不同。为了提高元件的取光效率，实现更好的出光角度和配光曲线，需要芯片反射杯和透镜的光学设计。大功率led灯珠通常led将芯片安装在反射杯的热沉积、支架或基板上，反射杯一般以镀高反射层（镀Ag或Al）的方式提高反射效果，大功率led灯珠出光效率对模具精度及过程的影响也很大，处理不好的话，很多光线容易被吸收不能按照所希望的目标放出，封装后的大功率led灯珠发光效率降低。

2.4led灯珠灌封胶的选择

led灯珠灌封胶的作用是（1）机械保护芯片、金线；（2）作为光导材料，导出更多的光。封装时led当芯片中产生的光被释放到外部时产生的损失是（1）由于芯片出射界面处的折射率差引起的反射损失（即菲涅尔。（2）光学吸收；（3）全内反射损失。因此，通过在芯片表面上涂抹具有相对高折射率的透明光学材料，可以减少界面处的光子损失，并且提高出光效率。常用的灌封胶是环氧树脂和硅胶。环氧树脂粘度低，流动性好，硬化速度适宜，硬化后无气泡，表面平整，有良好的光泽，硬度高，防潮防水防尘性能好，耐湿热和大气老化好，成本低，是led灯珠包装的首选。硅胶的透光率高，热稳定性好，折射率大，吸湿性低，应力小等特征，比环氧树脂好，但是成本高。小输出led灯珠一般用环氧树脂密封，大功率led灯珠内部填充透明度高的柔性硅胶，胶体不会因高温照射或紫外线而老化或变黄，也没有因温度骤变而引起的器件的开路现象，通过提高硅胶折射率来降低菲涅尔损失可以提高出光效率。

2.5led灯珠磷光体涂抹量和均匀性控制技术

大功率白光led灯珠的发光效率和光的质量与荧光粉的选择和处理有关。荧光粉的选择包括激发波长与芯片波长的匹配、粒子尺寸和均匀性、激发效率等。荧光粉涂层根据蓝色芯片的发光分布进行调整，以使混入的白光变得均匀，否则会产生青黄圈现象，对光源质量产生严重影响，激发效率也大幅降低。磷光体和胶体的混合处方和涂覆过程是保证led灯珠空间分布的均匀性和一致性的关键。将荧光体和橡胶以一定的配合比混合涂在芯片上，led灯珠在芯片上形成半球状。这个分布使光颜色的空间分布不均匀，有黄环和青轮。另外，在荧光体的涂敷过程中，粘接剂的粘度是动态参数，荧光体比重比粘接剂大沉淀，因此通过控制荧光体的涂敷量，会增加更多的变量，容易导致白光的光色空间分布的不均匀。目前，在美国Lumileds公司首次开发的诸如荧光体的厚度蒸镀过程通过使用蒸镀的方法将荧光体均匀地覆盖在芯片上，可以改善光颜色的空间分布的均匀性。

三、大功率led灯珠包的可靠性分析

3.1因静电led灯珠芯片损伤

由于瞬时电场和电流引起的热量led灯珠局部受到损伤，泄漏电流急速增加，虽然可以工作，但亮度下降或白光变色，会损害寿命。当电场或电流破坏led灯珠的pN结时led灯珠内部被完全破坏，成为死灯。led灯珠在封装线中，所有设备要求接地，一般接地电阻为4Ω，要求高的地方接地电阻≤2Ω。led灯珠即使适用流水线设备或因人接地不良也会损坏led灯珠。led灯珠按照使用手册的标准规定，led灯珠引线从胶体到3？5mm以上必须弯曲或焊接。