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LED燈珠封裝需要哪些原材料特性與應用解析
來源：
時間：2024-10-27 18:27:01
前言：在 LED 顯示技術中，LED 封裝起著至關重要的作用。而不同的原材料決定了 LED 封裝的性能和質量。在前文我們介紹了 LED 的發(fā)展簡史和封裝步序等內容，今天，我們將深入探討 LED 封裝中所使用的各類原材料，包括 LED 支架、LED 芯片、固晶膠、鍵合線和封裝膠等，全面了解它們的具體分類和性能特性，以及在 LED 封裝中的重要作用。
一、LED 支架
LED 支架通常由銅（也有鐵材、鋁材及陶瓷等）制成，因其良好的導電性而被廣泛應用。支架內部設有引線，用于連接 LED 燈珠內部電極。封裝成形后，燈珠可從支架上取下，燈珠兩頭的銅腳成為正負極，便于焊接到 LED 燈具或其他成品。
LED 支架可按不同方式分類：
二、LED 芯片
LED 芯片又稱 LED 發(fā)光芯片，是固態(tài)半導體器件，為 LED 顯示器件的核心組件，即 P-N 結。其主要功能是將電能轉化為光能，主要材料為單晶硅。半導體晶片由 P 型半導體（空穴占主導）和 N 型半導體（電子為主）組成，連接時形成 P-N 結。當電流通過導線作用于晶片時，電子被推向 P 區(qū)，與空穴復合，以光子形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光原理。
LED 芯片來料標簽通常標明參數：Type（產品系列）、主波長 WLD（單位 nm）、亮度 LV（單位為 mcd 或 mW）、電壓 VF（單位 V），包括 Min（最小值）、Avg（平均值）、Max（最大值）、Std（標準偏差）。
LED 芯片可按多種方式分類：
三、固晶膠
固晶膠作用是將晶片粘結在支架指定區(qū)域，用于固定和導電。分為導電膠和絕緣膠，垂直結構紅光通常使用導電膠，水平結構藍綠光使用絕緣膠。固晶膠是 LED 晶片與支架粘接的核心部分，其好壞直接決定 LED 的散熱性能。Kinglight 晶臺 LED 采用高品質固晶膠，具有導電性好、導熱性能佳、耐黃變性好、高可靠性、粘接和剪切強度高、不吸潮等優(yōu)勢。
四、鍵合線
鍵合線又稱晶線，是連接 LED 支架和芯片、傳輸電信號的材料，是半導體生產不可或缺的核心材料。按材質分類有金線、銀線、銅線、鋁線、鍍鈀銅線、合金線等；按線徑分類有 0.7mil、0.8mil、0.9mil、1.0mil 等多種規(guī)格。
五、封裝膠
封裝膠用于保護芯片及框架內部結構不受外部環(huán)境影響，封膠后起到防水、防潮、防塵密封作用，并提供優(yōu)秀的光學性能。封裝膠一般包括環(huán)氧樹脂、有機硅和改性材料。
結尾：通過對 LED 封裝中各類原材料的詳細了解，我們可以更好地把握 LED 封裝的技術要點和質量控制。不同的原材料在 LED 封裝中發(fā)揮著各自獨特的作用，選擇合適的原材料對于提高 LED 產品的性能和可靠性至關重要。隨著技術的不斷進步，相信 LED 封裝原材料將不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，為 LED 顯示技術的發(fā)展提供更強大的支持。
一、LED 支架
LED 支架通常由銅（也有鐵材、鋁材及陶瓷等）制成，因其良好的導電性而被廣泛應用。支架內部設有引線，用于連接 LED 燈珠內部電極。封裝成形后，燈珠可從支架上取下，燈珠兩頭的銅腳成為正負極，便于焊接到 LED 燈具或其他成品。
LED 支架可按不同方式分類：
- 按產品類型分為 SMD 支架、PCB 板、直插支架、燈絲支架。
- 按支架材質分為銅支架、鐵支架、BT 基板、鋁基板、陶瓷基板等。
- 按鍍層種類分為銅鎳銀、化學 / 電鍍鎳金、電鍍軟金、鎳鈀金、化學錫、OSP 等。UINCH（微英寸 / 邁）是單位，1U’≈0.0254um。
二、LED 芯片
LED 芯片又稱 LED 發(fā)光芯片，是固態(tài)半導體器件，為 LED 顯示器件的核心組件，即 P-N 結。其主要功能是將電能轉化為光能，主要材料為單晶硅。半導體晶片由 P 型半導體（空穴占主導）和 N 型半導體（電子為主）組成，連接時形成 P-N 結。當電流通過導線作用于晶片時，電子被推向 P 區(qū)，與空穴復合，以光子形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光原理。
LED 芯片來料標簽通常標明參數：Type（產品系列）、主波長 WLD（單位 nm）、亮度 LV（單位為 mcd 或 mW）、電壓 VF（單位 V），包括 Min（最小值）、Avg（平均值）、Max（最大值）、Std（標準偏差）。
LED 芯片可按多種方式分類：
- 按顏色分為紅（R）、綠（G）、藍（B）三色，波長范圍分別為 620 - 760nm、492 - 577nm 和 435 - 480nm。
- 按芯片排列方式分為圓片和方片。
- 按芯片結構分為垂直結構（單電極）和水平結構（雙電極）。
- 按尺寸主要分為紅光 3.2mil、3.5mil、4.2mil，和藍綠光 45mil、46mil、56mil、810mil 等。Mil 是長度單位，1mil≈25.4um。
三、固晶膠
固晶膠作用是將晶片粘結在支架指定區(qū)域，用于固定和導電。分為導電膠和絕緣膠，垂直結構紅光通常使用導電膠，水平結構藍綠光使用絕緣膠。固晶膠是 LED 晶片與支架粘接的核心部分，其好壞直接決定 LED 的散熱性能。Kinglight 晶臺 LED 采用高品質固晶膠，具有導電性好、導熱性能佳、耐黃變性好、高可靠性、粘接和剪切強度高、不吸潮等優(yōu)勢。
四、鍵合線
鍵合線又稱晶線，是連接 LED 支架和芯片、傳輸電信號的材料，是半導體生產不可或缺的核心材料。按材質分類有金線、銀線、銅線、鋁線、鍍鈀銅線、合金線等；按線徑分類有 0.7mil、0.8mil、0.9mil、1.0mil 等多種規(guī)格。
五、封裝膠
封裝膠用于保護芯片及框架內部結構不受外部環(huán)境影響，封膠后起到防水、防潮、防塵密封作用，并提供優(yōu)秀的光學性能。封裝膠一般包括環(huán)氧樹脂、有機硅和改性材料。
- 環(huán)氧樹脂：優(yōu)點是透光率高，粘接性能優(yōu)良、機械力學性能好，電絕緣性和密封性能較好，成本低，易成型；缺點是高溫不耐黃變，耐候性差。
- 有機硅：優(yōu)點是高透明性、耐高低溫性，耐候性和熱穩(wěn)定性好；缺點是與 LED 支架的粘接性差。
- 改性材料：通過物理共混或化學改性方式獲得綜合性能提升的封裝膠。物理共混是將有機硅樹脂預聚物和環(huán)氧樹脂預聚物混合，加入固化劑固化成型，但共混材料相容性差，易分離。化學改性是在有機硅樹脂中引入環(huán)氧基團，提高機械性能和粘接性。
結尾：通過對 LED 封裝中各類原材料的詳細了解，我們可以更好地把握 LED 封裝的技術要點和質量控制。不同的原材料在 LED 封裝中發(fā)揮著各自獨特的作用，選擇合適的原材料對于提高 LED 產品的性能和可靠性至關重要。隨著技術的不斷進步，相信 LED 封裝原材料將不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，為 LED 顯示技術的發(fā)展提供更強大的支持。
