熒光粉平面涂層結(jié)構(gòu)LED器件優(yōu)越性分析

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2013-10-14

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一、目前傳統(tǒng)灌封封裝工藝存在的問(wèn)題

　　目前常用的白光照明LED器件采用的是灌封封裝工藝技術(shù)，即將熒光粉與膠的混合體注入已經(jīng)完成固晶和金線綁定的芯片支架上，完成led芯片表面的熒光粉涂覆。這種方法得到的熒光粉涂層，LED照明企業(yè)，從中心到邊緣的結(jié)構(gòu)都不均勻。灌封工藝結(jié)構(gòu)如圖1所示：

熒光粉平面涂層結(jié)構(gòu)LED器件優(yōu)越性分析 

圖1 LED器件熒光粉傳統(tǒng)灌封封裝工藝得到的熒光粉涂層形貌結(jié)構(gòu)圖

　　以下從色溫、光通量、散熱三個(gè)方面分析這種灌封封裝工藝存在的問(wèn)題。

　　1.色溫

　　LED器件出射白光的機(jī)理是芯片發(fā)出藍(lán)光，激發(fā)涂在芯片上面的YAG熒光粉，激發(fā)YAG熒光粉發(fā)出黃光，然后這些黃光與芯片的藍(lán)光混合形成白光，因此被激發(fā)的YAG熒光粉越多，黃光在整個(gè)組合形成的白光中所占比例就越大，則白光的顏色會(huì)偏黃及色溫偏暖，質(zhì)量，反之色溫偏冷。也就是說(shuō)，器件出射的白光色溫與芯片上面所涂覆的熒光粉層厚度有關(guān)。對(duì)同一芯片而言，厚度厚，色溫偏暖;厚度薄，色溫偏冷。如果芯片上面熒光粉涂層厚度不均勻的話，則LED器件發(fā)出的白光光斑在色溫上將會(huì)出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。

熒光粉平面涂層結(jié)構(gòu)LED器件優(yōu)越性分析 

圖2 傳統(tǒng)熒光粉灌封封裝結(jié)構(gòu)的LED器件發(fā)光示意圖

　　同時(shí)，恒光，恒光電器,照亮您的生活，芯片表面熒光粉涂層射出的白光是呈半球狀向任意方向發(fā)出的，因此與芯片一體的反射罩也會(huì)接收到一些白光，而傳統(tǒng)熒光粉灌封結(jié)構(gòu)反光罩上有熒光粉涂層(見(jiàn)圖2)，由于接收到的白光中含有藍(lán)光成分，那么這些反射罩上的熒光粉涂層也會(huì)被激發(fā)，發(fā)出黃光;而一些白光也會(huì)因不同入射角度而被熒光粉涂層反射，那么，一些白光和黃光會(huì)向上與芯片表面涂層出射的光混合，一些黃光會(huì)向下進(jìn)入涂層內(nèi)部和反射罩，由于涂層擋在反射罩上面，所以這部分光則無(wú)法全部反射出，被涂層吸收轉(zhuǎn)化成熱能。由于被激發(fā)出來(lái)的白光色溫與熒光粉涂層的厚度密切相關(guān)，而反射罩上面的涂層厚度無(wú)法精確控制，故通過(guò)這些涂層發(fā)出的黃白光，LED照明工程，其色溫就會(huì)與芯片表面熒光粉涂層發(fā)出的白光不一致，所以，更加劇了整個(gè)器件發(fā)射出的光斑內(nèi)色溫的不均勻現(xiàn)象。

　　從批量生產(chǎn)方面來(lái)看，灌封封裝工藝?yán)碚撋鲜且淮涡韵蛎恳粋�(gè)管芯上灌入同樣熒光粉濃度和重量的粉膠混合物，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，同一批次的LED管之間，每次灌入的粉膠混合物的熒光粉濃度無(wú)法精確控制，所以熒光粉層在形狀上都會(huì)有一定的差異，導(dǎo)致很難控制出射光斑的亮度均勻性和色溫一致性，從而帶來(lái)器件間較大的色度差異。

　　同時(shí)，由于涂層膠滴實(shí)際微觀表面凹凸不平，當(dāng)光線出射時(shí)還有可能會(huì)形成白光顏色不均勻，導(dǎo)致局部偏黃或偏藍(lán)不均勻性光斑出現(xiàn)。

　　2.光通量

　　傳統(tǒng)灌封封裝的LED器件，其熒光粉涂層覆蓋了芯片與反射罩，照明方案，那么通過(guò)芯片藍(lán)光激發(fā)出來(lái)的白光，除了芯片表面直射出來(lái)的光之外，還有一部分光將射到反射罩上面(見(jiàn)圖2)。這部分白光先射到熒光粉涂層上面，而熒光粉涂層表面的反射能力很弱，恒光，所以部分光將被涂層表面反射，部分光將會(huì)被熒光粉涂層吸收，所以，芯片上熒光粉涂層被激發(fā)出來(lái)的所有白光，將有一部分被損失掉，不是全部被發(fā)射出來(lái)。

3.器件散熱

　　由于傳統(tǒng)灌封LED器件的反射罩上存在厚度不均勻的熒光粉涂層，芯片表面熒光粉發(fā)出來(lái)的照射到反射罩上熒光粉涂層的白光，有一部分將會(huì)被熒光粉涂層吸收，使熒光粉涂層發(fā)熱，從而導(dǎo)致LED芯片周邊溫度也升高，加大了LED芯片散熱負(fù)擔(dān);同時(shí)芯片溫升也將直接傳遞至其表面上的熒光粉涂層，使其溫度增加，故會(huì)使整個(gè)LED器件使用壽命受到影響。