大功率白光LED設計、製作
大功率LED燈珠的器件結(jié)構(gòu)主要應考慮散熱、出光效率、製造成本、工藝可行性等方面,設計了一種基於金屬線路板COB 技術的大功率白光LED 器件結(jié)構(gòu)。
大功率LED燈珠在金屬線路板上直接製作反光杯,反光杯的底部就是金屬基板,這樣芯片上產(chǎn)生的熱量可以不經(jīng)過金屬線路板的絕緣層直接傳導到金屬基板上,系統(tǒng)的熱阻大大降低。在利用彈性矽膠對芯片和鍵合金線的保護後,在金屬線路板上安裝光學透鏡,金屬線路板上的小反光杯與經(jīng)過光學設計的透鏡結(jié)合,可以有效提高器件的出光效率. 芯片選用邊長為1000 !m 的寶石襯底GaN 基多量子餅藍光LED芯片,主波長為460 ~ 465 nm. 為了達到良好的電流擴散,避免電流集中現(xiàn)象,芯片採用叉指狀電極,芯片背面鍍有金屬反光層,可以充分將芯片向背面發(fā)出的光反射出來,提高LED 的發(fā)光效率。粘片採用銀漿,主要是為了降低器件熱阻,提高器件在大功率輸入下發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
因為
大功率LED燈珠的環(huán)氧樹脂的玻璃轉(zhuǎn)換溫度較低,在高溫下可能會因熱膨脹係數(shù)突然改變,造成器件失效,另一方面,LED 封裝用的環(huán)氧樹脂在溫度高於150C,經(jīng)過133 小時就會變成褐色,採用耐高溫的透明矽膠與YAG 熒光粉按照合適配比,製成專門的白光膠,塗敷在芯片上後,可以通過熒光粉的作用,將芯片發(fā)出的一部分藍光轉(zhuǎn)換成波長在500 nm到650 nm的綠、黃、紅熒光,芯片發(fā)出的剩餘藍光與熒光混合就得到了白光,另外白光膠將芯片與金線包裹起來,
大功率LED燈珠與周圍空氣隔絕,起到保護芯片的作用. 矽膠固化後有一定的彈性,可以耐300C以上高溫,不會出現(xiàn)類似環(huán)氧樹脂封裝時的失效和衰減現(xiàn)象.
基於金屬線路板大功率LED 最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)製造比較容易,不需要製作很多專用模具,初期開發(fā)費用較低,應用起來也比較靈活,可以根據(jù)需要,很容易擴展為一體化的LED陣列或燈具模組。
文章來自LED燈珠www.tongjiacn.com。