光轉(zhuǎn)換白光LED的研究中文摘要

從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，晶片對(duì)光衰的影響分為兩大類:第一是晶片的材質(zhì)不同導(dǎo)致衰減不同，常用的藍(lán)光晶片襯底材質(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;第二是晶片的尺寸大小，在晶片材質(zhì)相同時(shí)，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(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，固晶片時(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)光晶片在用銀膠固晶時(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。

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)光晶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。源磊科技選用最好材質(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。

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。

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。