關于白光LED衰減與其材料的研究

白光LED應用在照明領域已越來越廣泛，特別是LED的節(jié)能環(huán)保已被世人所公認，如何提升白燈LED的壽命降低白燈LED的衰減成為封裝的研發(fā)課題，本文就改善白 光LED衰減針對物料方面進行探討。

前言：

藍光LED的問世，利用熒光體與藍光LED的組合，就可輕易獲得白光LED，這是行業(yè)中最成熟的一種白光封裝方式。目前白光LED已成為照明光源，一般家用照明已成為現(xiàn)實。但在使用過程中較多白光產(chǎn)品衰減大，不能適合照明市場，雷曼光電針對照明高端市場的需求，加大對白光的研發(fā)，通過改變封裝工藝及物料搭配開發(fā)出低衰減白光產(chǎn)品，為LED照明行業(yè)略盡微薄之力。下面是我司在封裝過程中總結出來的五點經(jīng)驗，與諸位行業(yè)同仁交流，以期對白光LED封裝技術的提升添磚加瓦。

一、芯片對白光LED光衰的影響

從目前實驗的結果來看，芯片對光衰的影響分為兩大類：第一是芯片的材質不同導致衰減不同，目前常用的藍光芯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；第二是芯片的尺寸大小，在芯片材質相同時，尺寸大小不同衰減差距也不同。

二、固晶底膠對白光LED光衰的影響

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，固芯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。對于雙電極藍光芯片在用銀膠固晶時，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。

三、熒光粉對白光LED光衰的影響

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芯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。雷曼光電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。

四、熒光膠水對白光LED光衰的影響

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。

五、支架對白光LED光衰的影響

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。

隨著白光LED在照明上的應用，客戶需求也不斷提高，我們必須不斷創(chuàng)新，提升我們的產(chǎn)品性能改善我們的工藝，盡可能滿足客戶需求。要做出高性能的白光LED產(chǎn)品，物料的挑選和搭配是否最佳直接影響著白光LED衰減和品質。

因此，好的物料加上最佳的搭配，再加上雷曼特有的制造工藝的配合是做好白光的技術關鍵所在。對雷曼人來說我們必須充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，不斷努力，加大研發(fā)，開發(fā)出更加適合客戶要求的產(chǎn)品，為國家的半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)做出貢獻。

編輯：jq