供應商 | 深圳市科維晶鑫科技有限公司 店鋪 |
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認證 | |
報價(jià) | 面議 |
品牌 | 科維晶鑫 |
使用壽命 | 1000h |
發(fā)光顏色 | 白色 |
關(guān)鍵詞 | 插件燈珠,F5圓頭白發(fā)白光,F5圓頭,生產(chǎn)廠(chǎng)家 |
所在地 | 廣東深圳寶安松崗沙浦社區洋涌工業(yè)區碧桂園廠(chǎng)房7棟4樓 |
11年
草帽燈珠和貼片燈珠有什么區別?
1、從外形看:草帽形LED燈珠是草帽狀圓形(因此而得名),有較長(cháng)的引腳;貼片LED燈珠多數是矩形的,沒(méi)有引腳或只有很短的引腳(一種手工貼片的大功率燈珠也是圓形的,有短引的除外);
2、從發(fā)光角度看:草帽形燈珠的視角邊界較明顯,貼片燈珠較不明顯;
3、從光線(xiàn)柔和情況看:草帽形燈珠的光線(xiàn)較刺眼,貼片燈珠光線(xiàn)較柔和;
4、從封裝透鏡看:草帽形燈珠的透鏡是硬質(zhì)透明的環(huán)氧樹(shù)脂,貼片燈珠多是軟質(zhì)的透明硅膠;
6、從功率大小看:草帽形燈珠的功率較小,0.5W以上的就少了(因為不易撒熱)。而貼片的燈珠功率可以做得較大。如5050封裝的貼片燈珠可以做到一顆3W的功率,草帽形的燈珠是做不到的。LED燈珠(led發(fā)光二極管)封裝工藝
封裝工藝
1.LED的封裝的任務(wù)是將外引線(xiàn)連接到LED芯皮早卜片的電極上,同時(shí)保護好led芯片,并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。
2. LED封裝形式LED封裝形式可以說(shuō)是五花八門(mén),主要根據不同的應用場(chǎng)合采用相應的外觀(guān)尺寸,散熱對策和出光效果。按封裝形式分類(lèi)有Lamp-LED、led TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。
3. LED封裝工藝流程
a)芯片檢驗
鏡檢:材料表面是否有機械損傷及麻點(diǎn)麻坑(lockhill)芯片尺寸及電小是否符合工藝要求電極圖案是否完整
b)擴片 由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小(約0.1mm),不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜
進(jìn)行擴張,是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張,但很容易造成芯片掉落浪費等不良問(wèn)題。
c)點(diǎn)膠 在led支架的相應位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。(對于GaAs、SiC導電襯底,具有背面電極的紅睜含光、黃光、黃綠芯片,采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光led芯片,采用絕緣膠來(lái)固定芯片。)工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制,在膠休高度、點(diǎn)膠位置均有詳細的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求,銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上注意的事項。
d)備膠和點(diǎn)膠相反,備膠是用備膠機先把銀膠涂led背面電極上,然后把背部帶銀膠的led安裝在led支架上。備膠的效率遠點(diǎn)膠,但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。
e)手工刺片
將擴張后LED芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺的夾具上,LED支架放在夾具底下,在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處,便于隨時(shí)更換不同的芯片,適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品.
f)自動(dòng)裝架
自動(dòng)裝架其實(shí)是結合了沾膠(點(diǎn)膠)和安裝芯片兩大步驟,先在led支架上點(diǎn)上銀膠(絕緣膠),然后用真空吸嘴將led芯片吸起移動(dòng)位置,再安置在相應的支架位置上。自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程,同時(shí)對設備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴,防止對led芯片表面的損傷,特別是蘭、綠色芯片用膠木的。因為鋼嘴會(huì )劃傷芯片表面的電流擴散層。
g)燒結
燒結的目的是使銀膠固化,燒結要求對溫度進(jìn)行監控,防止批次性不良。銀膠燒結的溫度一般控制在150℃,燒結時(shí)間2小時(shí)。根據實(shí)際情況可以調整到170℃,1小時(shí)。絕緣膠一般150℃,1小時(shí)。銀膠燒結烘箱的按工藝要求隔2小時(shí)(或1小時(shí))打開(kāi)更換燒結的產(chǎn)品,中間不得隨意打開(kāi)。燒燃穗結烘箱不得再其他用途,防止污染。
h)壓焊
壓焊的目的將電極引到led芯片上,完成產(chǎn)品內外引線(xiàn)的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過(guò)程,先在LED芯片電極上壓上點(diǎn),再將鋁絲拉到相應的支架上方,壓上二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過(guò)程則在壓點(diǎn)前先燒個(gè)球,其余過(guò)程類(lèi)似。壓焊是LED裝狀技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節,工藝上主要需要監控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀,焊點(diǎn)形狀,拉力。對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問(wèn)題,如金(鋁)絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈刀(鋼嘴)選用、劈刀(鋼嘴)運動(dòng)軌跡等等。(下圖是同等條件下,兩種不同的劈刀壓出的焊點(diǎn)微觀(guān)照片,兩者在微觀(guān)結構上存在差別,從而影響著(zhù)產(chǎn)品質(zhì)量。)我們在這里不再累述。
i)點(diǎn)膠封裝
LED的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種?;旧瞎に嚳刂频碾y點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設計上主要是對材料的選型,選用結合良好的環(huán)氧和支架。(一般的LED無(wú)法通過(guò)氣密性試驗)如右圖所示的TOP-LED和Side-LED適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對操作水平要求很高(特別是白光LED),主要難點(diǎn)是對點(diǎn)膠量的控制,因為環(huán)氧在使用過(guò)程中會(huì )變稠。白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問(wèn)題。
j)灌膠封裝
Lamp-led的封裝采用灌封的形式。灌封的過(guò)程是先在led成型模腔內注入液態(tài)環(huán)氧,然后插入壓焊好的led支架,放入烘箱讓環(huán)氧固化后,將led從模條中脫出即成型。
k)模壓封裝將壓焊好的led支架放入模具中,將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空,將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環(huán)氧順著(zhù)膠道進(jìn)入各個(gè)led成型槽中并固化。
l)固化與后固化
固化是指封裝環(huán)氧的固化,一般環(huán)氧固化條件在135℃,1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃,4分鐘。
m)后固化
后固化是為了讓環(huán)氧充分固化,同時(shí)對led進(jìn)行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃,4小時(shí)。
n)切筋和劃片
由于led在生產(chǎn)中是連在一起的(不是單個(gè)),Lamp封裝led采用切筋切斷led支架的連筋。SMD-led則是在一片PCB板上,需要劃片機來(lái)完成分離工作。
o)測試
測試led的光電參數、檢驗外形尺寸,同時(shí)根據客戶(hù)要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。
p)包裝
將成品進(jìn)行計數包裝。需要防靜電袋包裝大功率LED封裝工藝分析!-----深圳封裝廠(chǎng)
大功率LED光源光有好芯片還不夠,還有合理的封裝。要有高的取光效率的封裝結構,而熱阻盡可能低,從而光電的性能及可靠性。
一、LED光源封裝工藝
由于LED的結構形式不同,封裝工藝上也有一些差別,但關(guān)鍵工序相同,LED封裝主要工藝有:固晶→焊線(xiàn)→封膠→切腳→分級→包裝。
二、大功率LED封裝關(guān)鍵技術(shù)
1、封裝技術(shù)的要求
大功率LED封裝涉及到光、電、熱、結構和工藝等方面,這些因素既立又影響。光是封裝的目的,電、結構與工藝是手段,熱是關(guān)鍵,性能是封裝水平的具體體現??紤]到工藝兼容性及降低生產(chǎn)成本,應同時(shí)進(jìn)行LED封裝設計與芯片設計,否則,芯片制造完成后,可能因封裝的需要對芯片結構進(jìn)行調整,將可能延長(cháng)產(chǎn)品研發(fā)的周期和成本,甚至會(huì )不能實(shí)現量產(chǎn)。
2、封裝結構設計和散熱技術(shù)
LED的光電轉換效率僅為20%~30%,輸入電能的70%~80%轉變成了熱量,芯片的散熱是關(guān)鍵。小功率LED封裝一般采用銀膠或絕緣膠將芯片黏接在反射杯里,通過(guò)焊接金絲(或鋁絲)完成內外連接,后用環(huán)氧樹(shù)脂封裝。封裝熱阻高達150~250℃/W,一般采用20mA左右的驅動(dòng)電流。大功率LED的驅動(dòng)電流達到350mA、700mA甚至1A,采用傳統直插式LED封裝工藝,會(huì )因散熱不良導致芯片結溫上升,再加上強烈的藍光照射,環(huán)氧樹(shù)脂很容易產(chǎn)生黃化現象,加速器件老化,甚至失效,迅速熱膨脹產(chǎn)生的內應力造成開(kāi)路而死燈。大功率LED封裝結構設計的是改善散熱性能,主要包括芯片結構形式、封裝材料(基板材料、熱界面材料)的選擇與工藝、將導電與導熱路線(xiàn)分開(kāi)的結構設計等,比如:采用倒裝芯片結構、減薄襯底或垂直芯片結構的芯片,選用共晶焊接或高導熱性能的銀膠、采用COB技術(shù)將芯片直接封裝在金屬鋁基板上、增大金屬支架的表面積等方法。
3、光學(xué)設計技術(shù)
不同用途的產(chǎn)品對LED的色坐標、色溫、顯色性、光強和光的空間分布等要求不同。為提高器件的取光效率,并實(shí)現更優(yōu)的出光角度和配光曲線(xiàn),需要對芯片反光杯與透鏡進(jìn)行光學(xué)設計。大功率LED通常是將LED芯片安裝在反射杯的熱沉、支架或基板上,反射杯一般采用鍍高反射層(鍍Ag或Al)的方式提高反射效果,大功率LED出光效率還受模具精度及工藝影響很大,如果處理不好,容易導致很多光線(xiàn)被吸收,無(wú)法按預期目標發(fā)射出來(lái),導致封裝后的大功率LED發(fā)光效率偏低。
4、灌封膠的選擇
灌封膠的作用有兩點(diǎn):(1)對芯片、金線(xiàn)進(jìn)行機械保護;(2)作為一種光導材料,將更多的光導出。封裝時(shí),LED芯片產(chǎn)生的光向外發(fā)射產(chǎn)生的損失主要有:(1)光子在LED芯片出射界面由于折射率差引起的反射損失(即菲涅爾損失);(2)光學(xué)吸收;(3)全內反射損失。因此,在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明光學(xué)材料,可以減少光子在界面的損失,提高出光效率。常用的灌封膠有環(huán)氧樹(shù)脂和硅膠。環(huán)氧樹(shù)脂黏度低、流動(dòng)性好、固化速度適中,固化后無(wú)氣泡、表面平整、有很好的光澤、硬度高,防潮防水防塵性能佳,耐濕熱和大氣老化,成本較低,是LED封裝。硅膠具有透光率高、熱穩定性好、折射率大、吸濕性低、應力小等特點(diǎn),優(yōu)于環(huán)氧樹(shù)脂,但成本較高。小功率LED一般選用環(huán)氧樹(shù)脂封裝,大功率LED內部通常填充透明度高的柔性硅膠,膠體不會(huì )因照射高溫或紫外線(xiàn)出現老化變黃,也不會(huì )因溫度驟變而導致器件開(kāi)路的現象,通過(guò)提高硅膠折射率,可減少菲涅爾損失,提高出光效率。
5、熒光粉涂敷量和均勻性控制技術(shù)
大功率白光LED的發(fā)光效率和光的質(zhì)量與熒光粉的選擇和工藝過(guò)程有關(guān)。熒光粉的選擇包括激發(fā)波長(cháng)與芯片波長(cháng)的匹配、顆粒大小與均勻度、激發(fā)效率等。熒光粉涂覆根據藍光芯片的發(fā)光分布進(jìn)行調整,使混出的白光均勻,否則會(huì )出現藍黃圈現象,嚴重的會(huì )影響光源質(zhì)量,激發(fā)效率也會(huì )大幅下降。熒光粉與膠體的混合配方及涂膠工藝是LED光色在空間分布均勻和一致性的關(guān)鍵。將熒光粉與膠按一定配比混合后涂到芯片上,在LED芯片上方形成半球狀。這種分布會(huì )使光色的空間分布不均勻,有黃圈或藍圈。另外,在熒光粉涂敷過(guò)程中,由于膠的黏度是動(dòng)態(tài)參數、熒光粉比重大于膠產(chǎn)生沉淀,使熒光粉的涂敷量控制增加了更多變數,容易導致白光的光色空間分布不均勻。
三、大功率LED封裝的可靠性分析
1、靜電對LED芯片造成的損傷
瞬間的電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱使LED局部受損傷,表現為漏電流迅速增加,有時(shí)雖能工作,但亮度降低或白光變色,壽命受損。當電場(chǎng)或電流擊穿LED的PN結時(shí),LED內部完全破壞造成死燈。在LED封裝生產(chǎn)線(xiàn),所有設備都要求接地,一般接地電阻為4Ω,要求高的場(chǎng)所接地電阻為≤2Ω。LED應用流水線(xiàn)設備和人員接地不良也會(huì )造成LED損壞。按照LED使用手冊標準規定,LED引線(xiàn)距膠體應不少于3~5mm進(jìn)行彎腳或焊接,但大多數應用企業(yè)做不到,僅相隔一塊PCB板的厚度(≤2mm)進(jìn)行焊接,也會(huì )對LED造成損害。過(guò)高的焊接溫度使芯片特性變壞,降低發(fā)光效率,甚至死燈。尤其是一些小企業(yè)采用40W普通烙鐵手工焊接,無(wú)法控制焊接溫度,烙鐵溫度一般在300℃~400℃,LED引線(xiàn)高溫膨脹系數比150℃左右的膨脹系數高幾倍,內部的金絲焊點(diǎn)會(huì )因熱脹冷縮將焊接點(diǎn)拉開(kāi),造成死燈。
2、LED器件內部連接線(xiàn)開(kāi)路
支架排的優(yōu)劣是影響LED性能的關(guān)鍵。支架排采用銅或鐵經(jīng)精密模具沖壓而成,由于銅材較貴,大多采用冷軋低碳鋼沖壓LED支架排,鐵支架排鍍銀。鍍銀的作用有兩點(diǎn):(1)防止氧化生銹;(2)方便焊接。因為每年都有一段時(shí)間空氣濕度大,容易造成電鍍差的金屬件生銹,使LED元件失效。封裝好的LED會(huì )因鍍銀層太薄而附著(zhù)力不大,焊點(diǎn)脫離支架造成死燈。另外,封裝的每道工序嚴格操作,任何環(huán)節的疏忽都會(huì )造成死燈。
固晶工序,膠量恰到好處,固晶膠點(diǎn)不能過(guò)多或過(guò)少,多點(diǎn)了膠會(huì )返到芯片金墊上造成短路,而少點(diǎn)了膠芯片黏不牢,散熱性能變差。
焊接工序,要適當配合金絲球焊機的壓力、溫度、時(shí)間、功率參數,一般固定時(shí)間,而調節其他三個(gè)參數。應適中調節壓力,過(guò)大易壓碎芯片,太小又易虛焊。焊接溫度一般在280℃。功率調節是指超聲波功率調節,過(guò)大過(guò)小都不好,以適中為度。金絲球焊機參數的調節,以焊接好的材料用推拉力機檢測不小于10g為合格。
3、大功率LED可靠性測試與評估
大功率LED器件與封裝結構和工藝相關(guān)的失效模式有光失效(如灌封膠黃化、光學(xué)性能劣化等)、電失效(如短路斷路)和機械失效(如引線(xiàn)斷裂、脫焊等)。以平均失效時(shí)間定義LED的使用壽命,一般指LED的輸出光通量衰減為初始值的70%的使用時(shí)間(用于顯示屏一般為初始值的50%)。通常采取加速環(huán)境試驗的方法進(jìn)行可靠性測試和評估,測試內容包括高溫儲存(100℃,1000h)、高溫高濕(85℃/85%,1000h)、低溫儲存(-55℃,1000h)、高低溫循環(huán)(85℃~-55℃)、冷熱沖擊、抗溶性、耐腐蝕性、機械沖擊等。
四、固態(tài)照明對大功率LED封裝的要求
在固態(tài)照明領(lǐng)域的應用LED對大功率白光LED封裝提出新的挑戰,在提高散熱效率、驅動(dòng)控制系統優(yōu)化、配光設計方面也有大的提升空間。
1、進(jìn)一步提升發(fā)光效率
LED的理論發(fā)光效率達到300lm/W以上,目前試驗室大功率白光LED的發(fā)光效率超過(guò)150lm/W,而量產(chǎn)、的大功率白光LED發(fā)光效率僅在70~100lm/W左右,沒(méi)有充分發(fā)揮出節能優(yōu)勢。因此,發(fā)光芯片的效率有待提高,還要從結構設計、材料技術(shù)及工藝技術(shù)等方面入手,完善封裝工藝。
2、進(jìn)一步提升光譜質(zhì)量
人眼習慣于太陽(yáng)發(fā)出的連續光譜的光,目前白光LED光譜的不連續性,尤其是熒光粉轉化的白光LED存在色溫偏高、顯色性不高等問(wèn)題。開(kāi)發(fā)高顯指和寬光譜的LED光源,滿(mǎn)足照明對光源質(zhì)量的高要求。
3、進(jìn)一步提高光色一致性
大功率白光LED需要保持良好的發(fā)光效率穩定性,不能衰減過(guò)快,也不能因為長(cháng)時(shí)間使用,白光顏色發(fā)生黃變影響光色質(zhì)量。
4、進(jìn)一步降低成本
LED燈具市場(chǎng)化價(jià)格是關(guān)鍵。目前大功率LED室內照明燈具光源部分占成本較大比重,初次購買(mǎi)成本約為傳統照明燈具的5~10倍。采用新型封裝結構和技術(shù),提高光效/成本比,降低大功率LED的單位流明成本。
總之,LED封裝是一門(mén)涉及光學(xué)、熱學(xué)、機械、電學(xué)、力學(xué)、材料、半導體等多學(xué)科的研究課題。我國每年智能照明產(chǎn)品的需求超過(guò)100萬(wàn)盞,目前已有“智慧城市”試點(diǎn)193個(gè),通過(guò)與數字、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的結合,智能化照明緊隨智慧城市的建設而大放異彩。采用新思路、新工藝、新材料來(lái)改進(jìn)大功率白光LED的封裝,
所屬分類(lèi):LED發(fā)光器件/LED發(fā)光管
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