发布网友 发布时间:2024-10-02 11:46
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热心网友 时间:2024-12-11 21:19
LED封装技术作为LED产业的核心技术之一,其特殊性体现在不仅需要保护管芯和完成电气互连,还需实现输出电信号、保护管芯正常工作并输出可见光的功能。与分立器件封装技术相比,LED封装在设计与技术要求上更为复杂,无法简单套用分立器件的封装方法。
LED的核心发光部分是p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,会产生可见光、紫外光或近红外光。然而,由于pn结区发出的光子是非定向的,大部分光子在管芯内部因全反射而损失,因此需要通过优化半导体材料质量、管芯结构、封装内部结构与包封材料,以提高LED的内、外部量子效率。
常规Φ5mm型LED封装采用正方形管芯,通过球形接触点与金丝键合至引线架,并用环氧树脂包封以保护管芯并收集侧面、界面发出的光,通过反射杯向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂形状与材料性质对光子逸出效率至关重要,能起到保护管芯、控制光的发散角以及提高光出射效率的作用。封装材料的选择需考虑耐湿性、绝缘性、机械强度以及对管芯发出光的折射率和透射率,以优化光的传输效率。
LED的发光波长随温度变化,影响颜色鲜艳度和发光强度。因此,封装散热设计至关重要,以保持色纯度与发光强度稳定。以往通过减少驱动电流降低结温,*LED驱动电流在20mA左右,但随着LED功率型的驱动电流可达70mA、100mA甚至1*,需要改进封装结构,如采用大面积芯片倒装结构、选用导热性能好的材料,增大金属支架的表面积等方法,以改善热特性。
进入21世纪以来,LED产业不断追求高效化、超高亮度化和全色化的创新,红、橙LED光效已达到100lm/W,绿LED为50lm/W,单只LED的光通量也显著提升。LED芯片和封装设计不再局限于改变材料内杂质数量、晶格缺陷和位错以提高内部效率,而是在管芯及封装内部结构优化、增强LED内部产生光子出射的几率、解决散热问题、优化取光与热沉设计、改进光学性能等方面进行深入研究,以加速表面贴装化SMD进程,推动LED产业的持续发展。
LED(发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。