光轉換白光LED的研究

從實驗的結果來看，晶片對光衰的影響分為兩大類:第一是晶片的材質不同導致衰減不同，常用的藍光晶片襯底材質為碳化硅和藍寶石，碳化硅一般結構設計為單電極，其導熱效果比較好，藍寶石一般設計為雙電極，熱量較難導出，導熱效果較差;第二是晶片的尺寸大小，在晶片材質相同時，尺寸大小不同衰減差距也不同。

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，在選用時要綜合考慮。環(huán)氧樹脂絕緣膠導熱性差，但亮度高;硅樹脂絕緣膠導熱效果比環(huán)氧樹脂稍好，亮度高，但由于硅成分占一定比例，固晶片時旁邊殘留的硅樹脂與熒光膠里的環(huán)氧樹脂相結合時會產(chǎn)生隔層現(xiàn)象，經(jīng)過冷熱沖擊后將產(chǎn)生剝離導致死燈;銀膠的導熱性比前兩者都好，可以延長LED芯片的壽命，但銀膠對光的吸收比較大，導致亮度低。對于雙電極藍光晶片在用銀膠固晶時，對膠量的控制也很嚴格，否則容易產(chǎn)生短路，直接影響到產(chǎn)品的良品率。

實現(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在藍光晶片上涂抹一層黃色熒光粉，使藍光和黃光混合成白光，所以熒光粉的材質對白光LED的衰減影響很大。市場最主流的熒光粉是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光衰的影響程度也不相同，這與熒光粉的原材料成分關系密切。源磊科技選用最好材質的白光熒光粉，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。

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)過光衰實驗的結果得出，用硅膠配粉的白光LED壽命明顯比環(huán)氧樹脂的長。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。

LED支架主要有銅支架和鐵支架。銅支架導熱、導電性能好，價格高。而鐵支架的導熱、導電性能相對較差，更容易生銹，但價格便宜。市場上的LED大部分使用鐵支架。不同材料的支架對LED的性能影響也不同，特別是對光衰的影響尤為突出。這主要是由于銅的導熱性能比鐵的好很多，銅的導熱系數(shù)398W(m.k),而鐵的導熱系數(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。在選用支架時，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，其匹配質量的優(yōu)劣，直接影響白光LED的光學效果，否則容易造成光斑形狀不對稱、有黃圈，以及黑斑等，直接影響到產(chǎn)品的質量。