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照明LED封装技术探讨

时间:2015-01-07  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

LED的封装有:支架排封装,贴片封装,模组封装几种,这些封装方法都是我们常见和常用的。

  一,常规现有的封装方法及应用领域

  支架排封装是最早采用,用来生产单个LED器件,这就是我们常见的引线型发光二极管(包括食人鱼封装),它适合做仪器指示灯、城市亮化工程,广告屏,护拦管,交通指工字电感器示灯,及目前我国应用比较普遍的一些产品和领域。

  贴片封装(SMD)是一种无引线封装,体积小、薄,很适合做手机的键盘显示照明,电视机的背光照明,以及需要照明或指示的电子产品,近年来贴片封装有向大尺寸和高功率的方向发展,一个贴片内封装三、四个Led芯片,可用于组装照明产品。模组封装也是一种多芯片封装,在氧化铝或氮化铝基板上以较小的尺寸、高的封装密度封装几十个或几百个LED芯片,内部的联线是混联型式,即有多个芯片的串联、又有好几路的并联。这种封装主要是扩大功率,用做照明产品。模组封装由于封装的密度较高,应用时产生的热量大,散热是解决应用的首要问题。采用以上的封装方法生产的器件,用于生产照明灯具都有一个共同特点:热阻的道数较多,难以生产出高质量的照明灯具 ,且模组本身与散热器的连接处理要求比较高。目前所有的封装方法都是将黄色荧光粉(YAG)和环氧树脂按不同比列混合均匀,直接点到发蓝光的LED芯片上,再加热固化。这种常见的做法优点是节约材差模电感料,缺点是不利于散热、荧光粉也会老化。因为环氧树脂和荧光粉都不是导热好的材料,且包裹整个芯片就会影响散热。对于制造LED照明 灯具采用这种方法显然不是最好的方案。

  目前国外生产的大功率芯片,0.5瓦以上的白光芯片都是在蓝光芯片上涂敷一层均匀的YAG荧光粉浆,外表看去是一粒黄色的立方体,(除用于焊接的二个金垫没有荧光粉,这种方法比前面常用的方法可提高光效,因此在国外普遍使用。)在封装时只要将这种白光芯片焊接在设计好的电电感器参数路板上就可以,省去了涂敷荧光粉的工序。给灯具生产企业带来了方便,但目前国内生产芯片的供应商还不能大批量生产此类LED白光芯片。

  我国是较早开发LED路灯 的国家,目前在国内使用也不错,原因是国家重视“低碳经济”,2009年我国推行十城万盏LED路灯,很多城市都有实验路段,以检验LED路灯的可行性,我国是以路灯应用为突破,而国外(欧司朗、日亚、三星等公司)则是以室内照明为突破口,这二种路线究竟谁更具有优势,目前还未见分晓。就我国而言先从LE电感厂家D路灯照明为应用方向,是国情所致,原因是我国国民收入较低,而LED室内照明灯的成本较高,老百姓接受不了。而LED路灯的使用是政府出银子,LED路灯生产企业正是看中了这一点。其实LED路灯的绕行电感器工作条件比室内LED照明 灯具更苛刻,要求更高,如能做到质量过关(散热、使用寿命、显色性、可靠性等),那么再来做室内的LED照明灯就比较容易了。目前国外的LED巨头都在大量推出几百款甚至上千款的LED室内照明灯具 ,价格在20—75美元之间,功率从几瓦到二十瓦。但它们采用的封装方法都是前面提及的,唯一飞利浦公司,使荧光粉涂敷在LED灯罩上,被评为2009年最有创意的LED照明产品之一。

  笔者认为:凡是LED照明灯具其制造都应采用多芯片封装和模组封装(模组封装是一种高密度的多芯片封装),而且最好是LED芯片直接封装在灯具主体上,这样热阻的道数最少,可以取得较好的散热效果。或者在灯具主体上制成敷有铜箔的线路体,其热阻也较低,LED照明的功率至少也要几瓦以上,所以都是多芯片使用,以往的封装工艺就不适用,必须采用新的方法和工艺。采用多个封装好的LED器件来组装LED灯具,很难造出高质量和高可靠的LED灯具的,希望从事LED灯具制造的技术人员能明白这一点。

  二,荧光粉涂敷工艺的创新

  模组封装的荧光粉涂敷,目前所见到的还是将荧光粉浆直接涂敷在芯片上面,同一块模组的荧光粉还是较一致,但对大批量生产就可能会出现不同的模组用眼睛看出色差来,较好的办法是使用LED荧光粉薄膜或膜片,薄膜和膜片可以规模化生产,一致性好,LED灯都是多芯片封装,发出的光互相混合,经过荧光粉膜或膜片转换为白光,其色差可以消除。对薄膜和膜片的要求是:

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