LED燈珠封裝需要哪些原材料特性與應用解析
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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。