梅州LED电子封装胶COB围坝胶
张掖2023-10-29 09:05:23
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1.做好字模,布置好线路。
注意:线路跟模具的接口可以用玻璃胶或者硅胶密封,而且必须密封,以免树脂泄露。
2.浇铸配好的树脂材料。即2份A+1份B 注意:树脂液面距离模具顶部约5mm左右停止浇铸。树脂浇铸层厚度约为2cm左右。此层浇铸为无色透明的浇铸层。可以称之为导光层。
3.等导光层固化完毕后,浇铸第二层,A+B+匀光剂+色浆 即 3份A+1份B+(A的5-10%)匀光剂+(A的3-10%)色浆 为第二层树脂体系,此层浇铸满整个字模,称之为匀光层。
4.自然温度,或者加温固化使匀光层固化完毕。
5.修理不妥当的地方。
6.注意:1.字模内壁可以涂反光漆,使光源发出的光在字模内部反复折射,避免光源损失。
2.需要控制好导光层和匀光层的厚度,以上所说是厚度为2.5cm--3cm厚度的树脂发光字。
7.此类树脂之特性:温度搞则固化速度快,温度低则固化速度慢。温度过高,容易产生爆聚,固化物作废。温度低的话,保证了不会有气泡出现,这样出来的效果好,但是效率变低了。
操作时需要注意的一些技巧
1.冬日,天气较冷,A剂需要预热到50-60度后才可配比,这是为了保证容易操作和达到 效果。
2.混合AB两种料的时候注意是重量比(非体积比),且配比要准确,否则出来的可能就是废物了。这种材料不能重复使用的。
3.搅拌器具,称量器具,混合容器等需干燥洁净。
4.搅拌的时候需要一个方向搅拌(不要正反两个方向都搅),尽量缓慢,不要剧烈动作,这样是为了避免产生过多的气泡。
5.搅拌均匀后静置4-5分钟后进行浇铸。
6.浇铸时候 沿着一个边角缓慢让树脂混合物流入,不可猛灌,这样也是为了防止气泡的出现
1.表干时间:表干时间指的是从A、B组分开始混合搅拌算起,2小时不粘手。表干时间越长,表面光泽度越高。表干时间受温度湿度影响,我司会根据客户使用环境相应调节。客户如有特殊要求,我司技术人员可从30分钟到3小时表干相应调整。需注意的是,表干时间越短,操作时间越短。
2.硬度与附着力的关联:附着力相同,硬度越高的胶料越容易由于应力集中而脱离基材;缩合型的灌封胶硬度过低则不耐老化。我司针对这情况,将胶料的硬度控制在10A°左右,保证附着力的同时胶料抗老化性能佳。
3.胶料表面出现纹路:如若客户使用时出现纹路,原因如下:
①A、B组分没有充分混合均匀导致固化速度偏差从而产生纹路;
②灌封铝材底部没完全密封导致漏胶,胶固化过程中发生移动导致表面不平整;
③胶料临近表干时发生了移动或震动导致表面不平整才出现以上纹路。
LED封装的取光效率分析
常规LED一般是支架式,采用环氧树脂封装,功率较小,整体发光光通量不大,亮度高的也只能作为一些特殊照明使用。随着LED芯片技术和封装技术的发展,顺应照明领域对高光通量 LED产品的需求,功率型LED逐步走入市场。这种功率型的LED一般是将发光芯片放在散热热沉上,上面装配光学透镜以达到一定光学空间分布,透镜内部填充低应力柔性硅胶。
功率型LED要真正进入照明领域,实现家庭日常照明,其要解决的问题还有很多,其中 重要的便是发光效率。目前市场上功率型LED报道的 高流 明效率在50lm/W左右,还远达不到家庭日常照明的要求。为了提高功率型LED发光效率,一方面其发光芯片的效率有待提高;另一方面,功率型LED的封 装技术也需进一步提高,从结构设计、材料技术及工艺技术等多方面入手,提高产品的封装取光效率。
一、影响取光效率的封装要素
1.散热技术
对于由PN结组成的发光二极管,当正向电流从PN结流过时,PN结有发热损耗,这些热量经由粘结胶、灌封材料、热沉等,辐射到空气中,在这个过 程中每一部分材料都有阻止热流的热阻抗,也就是热阻,热阻是由器件的尺寸、结构及材料所决定的固定值。设发光二极管的热阻为Rth(℃/W),热耗散功率 为PD(W),此时由于电流的热损耗而引起的PN结温度上升为:
T(℃)=Rth×PD。
PN结结温为:
TJ=TA+ Rth×PD
其中TA为环境温度。由于结温的上升会使PN结发光复合的几率下降,发光二极管的亮度就会下降。同时,由于热损耗引起的温升增高,发光二极管亮 度将不再继续随着电流成比例提高,即显示出热饱和现象。另外,随着结温的上升,发光的峰值波长也将向长波方向漂移,约0.2-0.3nm/℃,这对于通过 由蓝光芯片涂覆YAG荧光粉混合得到的白色LED来说,蓝光波长的漂移,会引起与荧光粉激发波长的失配,从而降低白光LED的整体发光效率,并导致白光色 温的改变。
对于功率发光二极管来说,驱动电流一般都为几百毫安以上,PN结的电流密度非常大,所以PN结的温升非常明显。对于封装和应用来说,如何降低产 品的热阻,使PN结产生的热量能尽快的散发出去,不仅可提高产品的饱和电流,提高产品的发光效率,同时也提高了产品的可靠性和寿命。为了降低产品的热阻, 首先封装材料的选择显得尤为重要,包括热沉、粘结胶等,各材料的热阻要低,即要求导热性能良好。其次结构设计要合理,各材料间的导热性能连续匹配,材料之 间的导热连接良好,避免在导热通道中产生散热瓶颈,确保热量从内到外层层散发。同时,要从工艺上确保,热量按照预先设计的散热通道及时的散发出去。
2.填充胶的选择
根据折射定律,光线从光密介质入射到光疏介质时,当入射角达到一定值,即大于等于临界角时,会发生全发射。以GaN蓝色芯片来说,GaN材料的折射率是2.3,当光线从晶体内部射向空气时,根据折射定律,临界角θ0=sin-1(n2/n1)。
其中n2等于1,即空气的折射率,n1是GaN的折射率,由此计算得到临界角θ0约为25.8度。在这种情况下,能射出的光只有入 射角≤25.8度这个空间立体角内的光,据报导,目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右,因此,由于芯片晶体的内部吸收,能射出到晶体外 面光线的比例很少。据报导,目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右。同样,芯片发出的光要透过封装材料,传送到空间,也要考虑材料对取光效率的 影响。
所以,为了提高LED产品封装的取光效率,必须提高n2的值,即提高封装材料的折射率,以提高产品的临界角,从而提高产品的封装发光效率。同 时,封装材料对光线的吸收要小。为了提高出射光的比例,封装的外形 是拱形或半球形,这样,光线从封装材料射向空气时,几乎是垂直射到界面,因而不再产 生全反射。
3.反射处理
反射处理主要有两方面,一是芯片内部的反射处理,二是封装材料对光的反射,通过内、外两方面的反射处理,来提高从芯片内部射出的光通比例,减少 芯片内部吸收,提高功率LED成品的发光效率。从封装来说,功率型LED通常是将功率型芯片装配在带反射腔的金属支架或基板上,支架式的反射腔一般是采取 电镀方式提高反射效果,而基板式的反射腔一般是采用抛光方式,有条件的还会进行电镀处理,但以上两种处理方式受模具精度及工艺影响,处理后的反射腔有一定 的反射效果,但并不理想。目前国内制作基板式的反射腔,由于抛光精度不足或金属镀层的氧化,反射效果较差,这样导致很多光线在射到反射区后被吸收,无法按 预期的目标反射至出光面,从而导致 终封装后的取光效率偏低。
我们经过多方面的研究和试验,研制成一种具有自主知识产权的使用有机材料涂层的反射处理工艺,通过这种工艺处理,使得反射到载片腔内的光线吸收 很少,能将大部分射到其上面的光线反射至出光面。这样处理后的产品取光效率与处理之前相比可提高30%-50%。我们目前1W白光功率LED的光效可达 40-50lm/W(在远方PMS-50光谱分析测试仪器上测试结果),获得了很好的封装效果。
4.荧光粉选择与涂覆
对于白色功率型LED来说,发光效率的提高还与荧光粉的选择和工艺处理有关。为了提高荧光粉激发蓝色芯片的效率,首先荧光粉的选择要合适,包括 激发波长、颗粒度大小、激发效率等,需全面考核,兼顾各个性能。其次,荧光粉的涂覆要均匀, 是相对发光芯片各个发光面的胶层厚度均匀,以免因厚度不均 造成局部光线无法射出,同时也可改善光斑的质量。
二、结论
良好的散热设计对提高功率型LED产品发光效率有着显着的作用,同时也是确保产品寿命和可靠性的前提。而设计良好的出光通道,这里 着重指反射腔、填充胶等的结构设计、材料选择和工艺处理,可以有效提高功率型LED的取光效率。对功率型白光LED来说,荧光粉的选择和工艺设计,对光斑 的改善和发光效率的提高也至关重要
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