LED封裝是完成輸出電信號(hào),保�(hù)管芯正常工作,輸出:可見(jiàn)光的功能,既有電參數(shù),又有光參數(shù)的設(shè)�(jì)及技�(shù)要求,無(wú)法簡(jiǎn)單地�分立器件的封裝用于LED。原�(lái)的LED封裝材料主要是環(huán)氧樹(shù)脂等有機(jī)�(shù)�。最近,伴隨著LED亮度的提�,對(duì)熱穩(wěn)定性出�、有利于提高光效率的透明硅封裝材料的需求越�(lái)越旺盛�
LED封裝技�(shù)大都是在分立器件封裝技�(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展與演變而來(lái)�,但卻有很大的特殊性。一般情況下,分立器件的管芯被密封在封裝體內(nèi),封裝的作用主要是保�(hù)管芯和完成電氣互�。而LED封裝則是完成輸出電信�(hào),保�(hù)管芯正常工作,輸出:可見(jiàn)光的功能,既有電參數(shù),又有光參數(shù)的設(shè)�(jì)及技�(shù)要求,無(wú)法簡(jiǎn)單地將分立器件的封裝用于LED�
LED的核心發(fā)光部分是由p 型和n 型半�(dǎo)體構(gòu)成的pn �(jié)管芯,當(dāng)注入pn �(jié)的少�(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí),就�(huì)�(fā)出可�(jiàn)�,紫外光或近紅外光。但pn �(jié)區(qū)�(fā)出的光子是非定向�,即向各�(gè)方向�(fā)射有相同的幾率,因此,并不是管芯�(chǎn)生的所有光都可以釋放出�(lái),這主要取決于半導(dǎo)體材料質(zhì)�、管芯結(jié)�(gòu)及幾何形狀、封裝內(nèi)部結(jié)�(gòu)與包封材�,應(yīng)用要求提高LED的內(nèi)、外部量子效�。常�(guī)Φ5mm� LED 封裝是將邊長(zhǎng)0.25mm的正方形管芯粘結(jié)或燒�(jié)在引線架�,管芯的正極通過(guò)球形接觸�(diǎn)與金�,鍵合為�(nèi)引線與一條管腳相�,負(fù)極通過(guò)反射杯和引線架的另一管腳相連,然后其頂部用�(huán)氧樹(shù)脂包�。反射杯的作用是收集管芯�(cè)靀界面發(fā)出的�,向期望的方向角�(nèi)�(fā)�。頂部包封的�(huán)氧樹(shù)脂做成一定形狀,有這樣幾種作用:保�(hù)管芯等不受外界侵蝕;采用不同的形狀和材料性質(zhì)(摻或不摻散色�),起透鏡或漫射透鏡功能,控制光的發(fā)散角;管芯折射率與空氣折射率相關(guān)太大,致使管芯內(nèi)部的全反射臨界角很小,其有源層產(chǎn)生的光只有小部分被取�,大部分易在管芯�(nèi)部經(jīng)多次反射而被吸收,易�(fā)生全反射�(dǎo)致過(guò)多光損失,選用相�(yīng)折射率的�(huán)氧樹(shù)脂作�(guò)�,提高管芯的光出射效�。用作構(gòu)成管殼的�(huán)氧樹(shù)脂須具有耐濕�,絕緣性,�(jī)械強(qiáng)�,對(duì)管芯�(fā)出光的折射率和透射率高。選擇不同折射率的封裝材料,封裝幾何形狀�(duì)光子逸出效率的影響是不同�,發(fā)光強(qiáng)度的角分布也與管芯結(jié)�(gòu)、光輸出方式、封裝透鏡所用材�(zhì)和形狀有關(guān)。若采用尖形�(shù)脂透鏡,可使光集中到LED的軸線方�,相�(yīng)的視角較??;如果頂部的�(shù)脂透鏡為圓形或平面型,其相�(yīng)視角將增��
一般情況下,LED的發(fā)光波�(zhǎng)隨溫度變化為0�2-0�3nm/℃,光譜寬度隨之增加,影響顏色鮮艷�。另外,�(dāng)正向電流流經(jīng)pn �(jié),發(fā)熱性損耗使�(jié)區(qū)�(chǎn)生溫升,在室溫附�,溫度每升高1℃,LED的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)地減�1%左�,封裝散�;時(shí)保持色純度與�(fā)光強(qiáng)度非常重�,以往多采用減少其�(qū)�(dòng)電流的辦法,降低�(jié)�,多�(shù)LED 的驅(qū)�(dòng)電流限制�20mA 左右。但是,LED的光輸出�(huì)隨電流的增大而增�,目�,很多功率型LED的驅(qū)�(dòng)電流可以�(dá)�70mA�100mA 甚至1A �(jí),需要改�(jìn)封裝�(jié)�(gòu),全新的LED封裝�(shè)�(jì)理念和低熱阻封裝�(jié)�(gòu)及技�(shù),改善熱特�。例�,采用大面積芯片倒裝�(jié)�(gòu),選用導(dǎo)熱性能好的銀�,增大金屬支架的表面�,焊料凸�(diǎn)的硅載體直接裝在熱沉上等方法。此�,在�(yīng)用設(shè)�(jì)�,PCB 線路板等的熱�(shè)�(jì)、導(dǎo)熱性能也十分重��
�(jìn)�21 世紀(jì)�,LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷�(fā)展攻�(guān),紅、橙LED 光效已達(dá)�100Im� W,綠LED�501m/W,單只LED的光通量也達(dá)到數(shù)十Im。LED芯片和封裝不再沿龔傳�(tǒng)的設(shè)�(jì)理念與制造生�(chǎn)模式,在增加芯片的光輸出方面,研�(fā)不僅僅限于改變材料內(nèi)雜質(zhì)�(shù)�,晶格缺陷和位錯(cuò)�(lái)提高�(nèi)部效率,同時(shí),如何改善管芯及封裝�(nèi)部結(jié)�(gòu),增�(qiáng)LED�(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率,提高光�,解決散�,取光和熱沉�(yōu)化設(shè)�(jì),改�(jìn)光學(xué)性能,加速表面貼裝化SMD�(jìn)程更是產(chǎn)�(yè)界研�(fā)的主流方��
一、生�(chǎn)工藝
1.生產(chǎn)� a) 清洗:采用超聲波清洗 PCB � LED 支架,并烘干� b) 裝架:在 led 管芯(大圓片)底部電極備上銀膠后�(jìn)行擴(kuò)�,將�(kuò)張后的管芯(大圓片) 安置在刺晶臺(tái)上,在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一�(gè)一�(gè)安裝� PCB � LED 支架相應(yīng)的焊�(pán)�� 隨后�(jìn)行燒�(jié)使銀膠固�� c)壓焊:用鋁絲或金絲焊�(jī)將電極連接� LED 管芯上,以作電流注入的引�。LED 直接� 裝在 PCB 上的,一般采用鋁絲焊�(jī)。(制作白光 TOP-LED 需要金線焊�(jī)� d)封裝:通過(guò)�(diǎn)�,用�(huán)氧將 LED 管芯和焊線保�(hù)起來(lái)。在 PCB 板上�(diǎn)�,對(duì)固化后膠� 形狀有嚴(yán)格要求, 這直接關(guān)系到背光源成品的出光亮度� 這道工序還將承擔(dān)�(diǎn)熒光� (白� LED� 的任�(wù)� e)焊接� 如果背光源是采用 SMD-LED 或其它已封裝� LED� 則在裝配工藝之前� 需要將 LED 焊接� PCB 板上� f)切膜:用沖床模切背光源所需的各種擴(kuò)散膜、反光膜�� g)裝配:根�(jù)圖紙要求,將背光源的各種材料手工安裝正確的位�� h)�(cè)試:檢查背光源光電參�(shù)及出光均勻性是否良��
2.包裝:將成品按要求包�、入�(kù)�
封裝工藝
1. LED 的封裝的任務(wù) 是將外引線連接� LED 芯片的電極上,同�(shí)保護(hù)� led 芯片,并且起到提高光取出效率的作 用。關(guān)鍵工序有裝架、壓�、封��
2. LED 封裝形式 LED 封裝形式可以�(shuō)是五花八門(mén),主要根�(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用相�(yīng)的外形尺�,散熱對(duì)�
和出光效�� 按封裝形式分�(lèi)� Lamp-LED� led TOP-LED� Side-LED� SMD-LED� High-Power-LED ��
3. LED 封裝工藝流程
a)芯片檢驗(yàn)
鏡檢:材料表面是否有�(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑(lockhill� 芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要� 電極圖案是否完整
b)�(kuò)�
由于 LED 芯片在劃片后依然排列緊密間距�?。s 0.1mm�,不利于后工序的操作� 我們采用擴(kuò)片機(jī)�(duì)黏結(jié)芯片的膜�(jìn)行擴(kuò)張,� LED 芯片的間距拉伸到� 0.6mm。也可以采用� 工擴(kuò)�,但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問(wèn)題�
c)�(diǎn)�
� led 支架的相�(yīng)位置�(diǎn)上銀膠或絕緣�� (對(duì)� GaAs、SiC �(dǎo)電襯�,具有背面電� 的紅光、黃�、黃綠芯�,采用銀�。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)�、綠� led 芯片,采用絕緣膠 �(lái)固定芯片。)
工藝難點(diǎn)在于�(diǎn)膠量的控�,在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳�(xì)的工藝要�� 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求,銀膠的醒料、攪�、使用時(shí)間都是工藝上必須 注意的事�(xiàng)�
d)備膠
和點(diǎn)膠相�,備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂� led 背面電極上,然后把背部帶銀膠的 led 安裝� led 支架�。備膠的效率�(yuǎn)高于�(diǎn)膠,但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝�
e)手工刺片
將擴(kuò)張后 LED 芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺(tái)的夾具上,LED 支架放在夾具� �,在顯微鏡下用針� LED 芯片一�(gè)一�(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一�(gè) 好處,便于隨�(shí)更換不同的芯�,適用于需要安裝多種芯片的�(chǎn)�.
f)自動(dòng)裝架
自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠 (點(diǎn)膠) 和安裝芯片兩大步�� 先在 led 支架上點(diǎn)上銀� (絕 緣膠�,然后用真空吸嘴� led 芯片吸起移動(dòng)位置,再安置在相�(yīng)的支架位置上�
自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程, 同時(shí)�(duì)�(shè)備的沾膠及安裝精度�(jìn)行調(diào)�� 在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴,防止�(duì) led 芯片表面的損�,特別是�、綠色芯片必須用� 木的。因?yàn)殇撟�?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層�
g)燒結(jié)
燒結(jié)的目的是使銀膠固�,燒�(jié)要求�(duì)溫度�(jìn)行監(jiān)控,防止批次性不�� 銀膠燒�(jié)的溫度一般控制在 150�,燒�(jié)�(shí)� 2 小時(shí)。根�(jù)�(shí)際情況可以調(diào)整到 170��1 小時(shí)� 絕緣膠一� 150��1 小時(shí)� 銀膠燒�(jié)烘箱的必須按工藝要求� 2 小時(shí)(或 1 小時(shí))打�(kāi)更換燒結(jié)的產(chǎn)�,中間不得隨� 打開(kāi)。燒�(jié)烘箱不得再其他用�,防止污��
h)壓焊
壓焊的目的將電極引到 led 芯片�,完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作�
LED 的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩�。右圖是鋁絲壓焊的過(guò)程,先在 LED � 片電極上壓上�(diǎn),再將鋁絲拉到相�(yīng)的支架上方,壓上第二�(diǎn)后扯斷鋁�。金絲球焊過(guò)程則 在壓�(diǎn)前先燒�(gè)�,其余過(guò)程類(lèi)��
壓焊� LED 封裝技�(shù)中的�(guān)鍵環(huán)節(jié),工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲(鋁絲)拱� 形狀,焊�(diǎn)形狀,拉�� �(duì)壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的�(wèn)�� 如金 (鋁� 絲材�� 超聲功率� 壓焊壓力� 劈刀 (鋼
嘴)選用、劈刀(鋼嘴)�(yùn)�(dòng)軌跡等等。(下圖是同等條件下,兩種不同的劈刀壓出的焊�(diǎn)微觀 照片,兩者在微觀�(jié)�(gòu)上存在差別,從而影響著�(chǎn)品質(zhì)�。)我�?cè)谶@里不再累��
i)�(diǎn)膠封�
LED 的封裝主要有�(diǎn)�、灌�、模壓三種。基本上工藝控制的難�(diǎn)是氣�、多缺料� 黑點(diǎn)。設(shè)�(jì)上主要是�(duì)材料的選型,選用�(jié)合良好的�(huán)氧和支架。(一般的 LED �(wú)法通過(guò)氣密 性試�(yàn)� 如右圖所示的 TOP-LED � Side-LED 適用�(diǎn)膠封裝。手�(dòng)�(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求� 高(特別是白� LED�,主要難�(diǎn)是對(duì)�(diǎn)膠量的控�,因?yàn)榄h(huán)氧在使用�(guò)程中�(huì)變稠。白� LED 的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀�(dǎo)致出光色差的�(wèn)��
j)灌膠封裝
Lamp-led 的封裝采用灌封的形式。灌封的�(guò)程是先在 led 成型模腔�(nèi)注入液態(tài)�(huán)�,然后插 入壓焊好� led 支架,放入烘箱讓�(huán)氧固化后,將 led 從模腔中脫出即成��
k)模壓封裝
將壓焊好� led 支架放入模具�� 將上下兩副模具用液壓�(jī)合模并抽真空� 將固�(tài)�(huán)� 放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中� �(huán)氧順著膠道�(jìn)入各�(gè) led 成型槽中并固��
l)固化與后固化
固化是指封裝�(huán)氧的固化,一般環(huán)氧固化條件在 135��1 小時(shí)。模壓封裝一般在 150 ��4 分鐘�
m)后固�
后固化是為了讓環(huán)氧充分固�,同�(shí)�(duì) led �(jìn)行熱老化。后固化�(duì)于提高環(huán)氧與支架 (PCB)的粘接�(qiáng)度非常重�。一般條件為 120℃,4 小時(shí)�
n)切筋和劃�
由于 led 在生�(chǎn)中是連在一起的(不是單�(gè)),Lamp 封裝 led 采用切筋切斷 led 支架� 連筋。SMD-led 則是在一� PCB 板上,需�?jiǎng)澠瑱C(jī)�(lái)完成分離工作�
o)�(cè)�
�(cè)� led 的光電參�(shù)、檢�(yàn)外形尺寸,同�(shí)根據(jù)客戶要求�(duì) LED �(chǎn)品�(jìn)行分��
p)包裝
將成品�(jìn)行計(jì)�(shù)包裝。超高亮 LED 需要防靜電包裝�
大功率LED封裝由于�(jié)�(gòu)和工藝復(fù)雜,并直接影響到LED的使用性能和壽�,特別是大功率白光LED封裝更是研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。LED封裝的功能主要包括:1.�(jī)械保�(hù),以提高可靠��2.加強(qiáng)散熱,以降低芯片�(jié)�,提高LED性能�3.光學(xué)控制,提高出光效率,�(yōu)化光束分��4.供電管理,包括交�/直流�(zhuǎn)�,以及電源控制等。[2]
LED封裝方法、材�、結(jié)�(gòu)和工藝的選擇主要由芯片結(jié)�(gòu)、光�/�(jī)械特�、具體應(yīng)用和成本等因素決�。經(jīng)�(guò)40多年的發(fā)展,LED封裝先后�(jīng)歷了支架�(Lamp LED)、貼片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等發(fā)展階�。隨著芯片功率的增大,特別是固態(tài)照明技�(shù)�(fā)展的需�,對(duì)LED封裝的光�(xué)、熱�(xué)、電�(xué)和機(jī)械結(jié)�(gòu)等提出了新的、更高的要求。為了有效地降低封裝熱阻,提高出光效�,必須采用全新的技�(shù)思路�(lái)�(jìn)行封裝設(shè)�(jì)�
自上世紀(jì)九十年代以來(lái),LED芯片及材料制作技�(shù)的研�(fā)取得多項(xiàng)突破,透明襯底梯形�(jié)�(gòu)、紋理表面結(jié)�(gòu)、芯片倒裝�(jié)�(gòu),商品化的超高亮�(1cd以上)�、橙、黃、綠、藍(lán)的LED�(chǎn)品相繼問(wèn)�,如�1所示,2000年開(kāi)始在�、中光通量的特殊照明中獲得�(yīng)�。LED的上、中游產(chǎn)�(yè)受到前所未有的重�,�(jìn)一步推�(dòng)下游的封裝技�(shù)及產(chǎn)�(yè)�(fā)�,采用不同封裝結(jié)�(gòu)形式與尺�,不同發(fā)光顏色的管芯及其雙色、或三色組合方式,可生產(chǎn)出多種系�,品�、規(guī)格的�(chǎn)��
LED�(chǎn)品封裝結(jié)�(gòu)的類(lèi)型如�2所示,也有根據(jù)�(fā)光顏�、芯片材�、發(fā)光亮度、尺寸大小等情況特征�(lái)分類(lèi)�。單�(gè)管芯一般構(gòu)成點(diǎn)光源,多�(gè)管芯組裝一般可�(gòu)成面光源和線光源,作信息、狀�(tài)指示及顯示用,發(fā)光顯示器也是用多�(gè)管芯,通過(guò)管芯的適�(dāng)連接(包括串聯(lián)和并�(lián))與合適的光學(xué)�(jié)�(gòu)組合而成�,構(gòu)成發(fā)光顯示器的發(fā)光段和發(fā)光點(diǎn)。表面貼裝LED可逐漸替代引腳式LED,應(yīng)用設(shè)�(jì)更靈�,已在LED顯示市場(chǎng)中占有一定的份額,有加速發(fā)展趨�(shì)。固體照明光源有部分�(chǎn)品上�,成為今后LED的中、長(zhǎng)期發(fā)展方��
1 引腳式封�
LED腳式封裝采用引線架作各種封裝外型的引�,是研發(fā)成功投放市場(chǎng)的封裝結(jié)�(gòu),品種數(shù)量繁多,技�(shù)成熟度較�,封裝內(nèi)�(jié)�(gòu)與反射層仍在不斷改�(jìn)。標(biāo)�(zhǔn)LED被大多數(shù)客戶�(rèn)為是目前顯示行業(yè)中最方便、最�(jīng)�(jì)的解決方�,典型的傳統(tǒng)LED安置在能承受0�1W輸入功率的包封內(nèi),其90%的熱量是由�(fù)極的引腳架散�(fā)至PCB�,再散發(fā)到空氣中,如何降低工作時(shí)pn�(jié)的溫升是封裝與應(yīng)用必須考慮�。包封材料多采用高溫固化�(huán)氧樹(shù)脂,其光性能�(yōu)�,工藝適�(yīng)性好,產(chǎn)品可靠性高,可做成有色透明或無(wú)色透明和有色散射或�(wú)色散射的透鏡封裝,不同的透鏡形狀�(gòu)成多種外形及尺寸,例�,圓形按直徑分為Φ2mm、�3mm、�4�4mm、�5mm、�7mm等數(shù)�,環(huán)氧樹(shù)脂的不同組份可產(chǎn)生不同的�(fā)光效�?;ㄉc(diǎn)光源有多種不同的封裝�(jié)�(gòu):陶瓷底座環(huán)氧樹(shù)脂封裝具有較好的工作溫度性能,引腳可彎曲成所需形狀,體�?。唤饘俚鬃芰戏瓷湔质椒庋b是一種節(jié)能指示燈,適作電源指示用;閃爍式將CMOS振蕩電路芯片與LED管芯組合封裝,可自行�(chǎn)生較�(qiáng)視覺(jué)沖擊的閃爍光;雙色型由兩種不同發(fā)光顏色的管芯組成,封裝在同一�(huán)氧樹(shù)脂透鏡�,除雙色外還可獲得第三種的混合色,在大屏幕顯示系�(tǒng)中的�(yīng)用極為廣�,并可封裝組成雙色顯示器件;電壓型將恒流源芯片與LED管芯組合封裝,可直接替代5�24V的各種電壓指示燈。面光源是多�(gè)LED管芯粘結(jié)在微型PCB板的�(guī)定位置上,采用塑料反射框罩并灌封�(huán)氧樹(shù)脂而形�,PCB板的不同�(shè)�(jì)確定外引線排列和連接方式,有雙列直插與單列直插等�(jié)�(gòu)形式。點(diǎn)、面光源�(xiàn)已開(kāi)�(fā)出數(shù)百種封裝外形及尺�,供市場(chǎng)及客戶適用�
LED�(fā)光顯示器可由�(shù)碼管或米字管、符�(hào)管、矩陳管組成各種多位�(chǎn)�,由�(shí)際需求設(shè)�(jì)成各種形狀與結(jié)�(gòu)。以�(shù)碼管為例,有反射罩式、單片集成式、單條七段式等三種封裝結(jié)�(gòu),連接方式有共�(yáng)極和共陰極兩�,一位就是通常�(shuō)的數(shù)碼管,兩位以上的一般稱(chēng)作顯示器。反射罩式具有字型大,用料省,組裝靈活的混合封裝特點(diǎn),一般用白色塑料制作成帶反射腔的七段形外�,將單�(gè)LED管芯粘結(jié)在與反射罩的七�(gè)反射腔互相對(duì)位的PCB板上,每�(gè)反射腔底部的中心位置是管芯形成的�(fā)光區(qū),用壓焊方法鍵合引線,在反射罩內(nèi)滴人�(huán)氧樹(shù)�,與粘好管芯的PCB板對(duì)位粘�,然后固化即�。反射罩式又分為空封和實(shí)封兩�,前者采用散射劑與染料的�(huán)氧樹(shù)�,多用于單位、雙位器件;后者上蓋濾色片與勻光膜,并在管芯與底板上涂透明絕緣膠,提高出光效率,一般用于四位以上的�(shù)字顯示。單片集成式是在�(fā)光材料晶片上制作大量七段�(shù)碼顯示器圖形管芯,然后劃片分割成單片圖形管芯,粘�(jié)、壓焊、封裝帶透鏡(俗稱(chēng)�(yú)眼透鏡)的外�。單條七段式將已制作好的大面積LED芯片,劃割成�(nèi)含一只或多只管芯的發(fā)光條,如此同樣的七條粘結(jié)在數(shù)碼字形的可伐架上,經(jīng)壓焊、環(huán)氧樹(shù)脂封裝構(gòu)成。單片式、單條式的特�(diǎn)是微小型�,可采用雙列直插式封�,大多是�(zhuān)用產(chǎn)�。LED光柱顯示器在106mm�(zhǎng)度的線路板上,安�101只管�(最多可�(dá)201只管�),屬于高密度封裝,利用光�(xué)的折射原�,使�(diǎn)光源通過(guò)透明罩殼�13-15條光柵成�,完成每只管芯由�(diǎn)到線的顯示,封裝技�(shù)較為�(fù)��
半導(dǎo)體pn�(jié)的電致發(fā)光機(jī)理決定LED不可能產(chǎn)生具有連續(xù)光譜的白�,同�(shí)單只LED也不可能�(chǎn)生兩種以上的高亮度單色光,只能在封裝�(shí)借助熒光物質(zhì),藍(lán)或紫外LED管芯上涂敷熒光粉,間接產(chǎn)生寬帶光譜,合成白光;或采用幾種(兩種或三�、多�)�(fā)不同色光的管芯封裝在一�(gè)組件外殼�(nèi),通過(guò)色光的混合構(gòu)成白光LED。這兩種方法都取得�(shí)用化,日�2000年生�(chǎn)白光LED�(dá)1億只,發(fā)展成一�(lèi)�(wěn)定地�(fā)白光的產(chǎn)�,并將多只白光LED�(shè)�(jì)組裝成對(duì)光通量要求不高,以局部裝飾作用為�,追求新潮的電光��
6 表面貼裝封裝
�2002�,表面貼裝封裝的LED(SMD LED)逐漸被市�(chǎng)所接受,并獲得一定的市場(chǎng)份額,從引腳式封裝轉(zhuǎn)向SMD符合整�(gè)電子行業(yè)�(fā)展大趨勢(shì),很多生�(chǎn)廠商推出此類(lèi)�(chǎn)��
早期的SMD LED大多采用帶透明塑料體的SOT-23改�(jìn)�,外形尺�3�04×1�11mm,卷�(pán)式容器編帶包裝。在SOT-23基礎(chǔ)�,研�(fā)出帶透鏡的高亮度SMD的SLM-125系列,SLM-245系列LED,前者為單色�(fā)�,后者為雙色或三色發(fā)�。近些年,SMD LED成為一�(gè)�(fā)展熱�(diǎn),很好地解決了亮�、視�、平整度、可靠�、一致性等�(wèn)題,采用更輕的PCB板和反射層材�,在顯示反射層需要填充的�(huán)氧樹(shù)脂更�,并去除較重的碳鋼材料引�,通過(guò)縮小尺寸,降低重�,可輕易地將�(chǎn)品重量減輕一半,最終使�(yīng)用更趨完�,尤其適合戶�(nèi),半戶外全彩顯示屏應(yīng)��
焊盤(pán)是其散熱的重要渠�,廠商提供的SMD LED的數(shù)�(jù)都是�4�0×4�0mm的焊�(pán)為基�(chǔ)�,采用回流焊可設(shè)�(jì)成焊�(pán)與引腳相�。超高亮度LED�(chǎn)品可采用PLCC(塑封帶引線片式載�)-2封裝,外形尺寸為3�0×2�8mm,通過(guò)�(dú)特方法裝配高亮度管芯,產(chǎn)品熱阻為400K/W,可按CECC方式焊接,其�(fā)光強(qiáng)度在50mA�(qū)�(dòng)電流下達(dá)1250mcd。七段式的一�、兩�、三位和四位�(shù)碼SMD LED顯示器件的字符高度為5�08-12�7mm,顯示尺寸選擇范圍寬。PLCC封裝避免了引腳七段數(shù)碼顯示器所需的手工插入與引腳�(duì)齊工序,符合自動(dòng)拾取—貼裝設(shè)備的生產(chǎn)要求,應(yīng)用設(shè)�(jì)空間靈活,顯示鮮艷清�。多色PLCC封裝帶有一�(gè)外部反射�,可�(jiǎn)便地與發(fā)光管或光�(dǎo)相結(jié)�,用反射型替代目前的透射型光�(xué)�(shè)�(jì),為大范圍區(qū)域提供統(tǒng)一的照�,研�(fā)�3�5V�1A�(qū)�(dòng)條件下工作的功率型SMD LED封裝�
7 功率型封�
LED芯片及封裝向大功率方向發(fā)展,在大電流下產(chǎn)生比Φ5mmLED�10-20倍的光通量,必須采用有效的散熱與不劣化的封裝材料解決光衰問(wèn)題,因此,管殼及封裝也是其關(guān)鍵技�(shù),能承受�(shù)W功率的LED封裝已出�(xiàn)�5W系列�、綠、藍(lán)綠、藍(lán)的功率型LED�2003年初�(kāi)始供�,白光LED光輸出達(dá)1871m,光�44�31m/W綠光衰問(wèn)�,開(kāi)�(fā)出可承受10W功率的LED,大面積�;匕尺寸�2�5×2�5mm,可�5A電流下工�,光輸出�(dá)2001m,作為固體照明光源有很大�(fā)展空間�
Luxeon系列功率LED是將A1GalnN功率型倒裝管芯倒裝焊接在具有焊料凸�(diǎn)的硅載體�,然后把完成倒裝焊接的硅載體裝入熱沉與管殼中,鍵合引線�(jìn)行封裝。這種封裝�(duì)于取光效�,散熱性能,加大工作電流密度的�(shè)�(jì)都是的。其主要特點(diǎn):熱阻低,一般僅�14℃/W,只有常�(guī)LED�1�10;可靠性高,封裝內(nèi)部填充穩(wěn)定的柔性膠凝體,在-40-120℃范�,不�(huì)因溫度驟變產(chǎn)生的�(nèi)�(yīng)力,使金絲與引線框架斷開(kāi),并防止�(huán)氧樹(shù)脂透鏡變黃,引線框架也不會(huì)因氧化而玷�;反射杯和透鏡的設(shè)�(jì)使輻射圖樣可控和光學(xué)效率。另�,其輸出光功�,外量子效率等性能�(yōu)�,將LED固體光源�(fā)展到一�(gè)新水��
Norlux系列功率LED的封裝結(jié)�(gòu)為六角形鋁板作底�(使其不導(dǎo)�)的多芯片組合,底座直�31�75mm,發(fā)光區(qū)位于其中心部位,直徑�(0.375×25�4)mm,可容納40只LED管芯,鋁板同�(shí)作為熱沉。管芯的鍵合引線通過(guò)底座上制作的兩�(gè)接觸�(diǎn)與正、負(fù)極連接,根�(jù)所需輸出光功率的大小�(lái)確定底座上排列管芯的�(shù)目,可組合封裝的超高亮度的AlGaInN和AlGaInP管芯,其�(fā)射光分別為單�,彩色或合成的白色,用高折射率的材料按光�(xué)�(shè)�(jì)形狀�(jìn)行包�。這種封裝采用常規(guī)管芯高密度組合封�,取光效率高,熱阻低,較好地保護(hù)管芯與鍵合引�,在大電流下有較高的光輸出功率,也是一種有�(fā)展前景的LED固體光源�
在應(yīng)用中,可將已封裝�(chǎn)品組裝在一�(gè)帶有鋁夾層的金屬芯PCB板上,形成功率密度LED,PCB板作為器件電極連接的布線之�,鋁芯夾層則可作熱沉使用,獲得較高的�(fā)光通量和光電轉(zhuǎn)換效�。此外,封裝好的SMD LED體積很小,可靈活地組合起�(lái),構(gòu)成模塊型、導(dǎo)光板�、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源�
功率型LED的熱特性直接影響到LED的工作溫�、發(fā)光效�、發(fā)光波�(zhǎng)、使用壽命等,因此,�(duì)功率型LED芯片的封裝設(shè)�(jì)、制造技�(shù)更顯得尤為重��
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��
已收錄詞�155850�(gè)