LED護(hù)欄燈二極管封裝結(jié)構(gòu)及技術(shù)
0.引言
LED是一種可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見光和輻射能的發(fā)光器件,由于具有工作電壓低、耗電量小、發(fā)光效率高、發(fā)光響應(yīng)時間極短、光色純、結(jié)構(gòu)牢固、抗沖擊、耐振動、性能穩(wěn)定可靠、重量輕、體積小、成本低等 ..
半導(dǎo)體pn結(jié)的電致發(fā)光機(jī)理決定LED不可能產(chǎn)生具有連續(xù)光譜的白光,同時單只LED也不可能產(chǎn)生兩種以上的高亮度單色光,只能在封裝時借助熒光物質(zhì),藍(lán)或紫外LED管芯上涂敷熒光粉,間接產(chǎn)生寬帶光譜,合成白光;或采用幾種(兩種或三種、多種)發(fā)不同色光的管芯封裝在一個組件外殼內(nèi),通過色光的混合構(gòu)成白光LED。這兩種方法都取得實用化,日本1000年生產(chǎn)白光LED達(dá)1億只,發(fā)展成一類穩(wěn)定的發(fā)白光的產(chǎn)品,并將多只白光LED設(shè)計組裝成對光通量要求不高,以局部裝飾作用為主,追求新潮的電光源。
5.表面貼裝封裝 在1001年,表面貼裝封裝的LED(Smd LED)逐漸被市場所接受,并獲得一定的市場份額,從引腳式封裝轉(zhuǎn)向Smd符合整個電子行業(yè)發(fā)展大趨勢,很多生產(chǎn)廠商相繼推出此類產(chǎn)品! 早期的Smd LED大多采用帶透明塑料體的SoT-13改進(jìn)型,外形尺寸3.04x1.11mm,卷盤式容器編帶包裝。在SoT-13基礎(chǔ)上,研發(fā)出帶透鏡的高亮度Smd的SLm-115系列、SLm-145系列LED,前者為單色發(fā)光,后者為雙色或三色發(fā)光。近些年,Smd LED成為一個發(fā)展熱點,很好地解決了亮度、視角、平整度、可靠性、一致性等問題,采用更輕的pcB板和反射層材料,在顯示反射層需要填充的環(huán)氧樹脂更少,并去除較重的碳鋼材料引腳,通過縮小尺寸,降低重量,可輕易地將產(chǎn)品重量減輕一半,最終使應(yīng)用更趨完美,尤其適合戶內(nèi),半戶外全彩顯示屏應(yīng)用。 焊盤是SMD LED散熱的重要渠道,廠商提供的Smd LED的數(shù)據(jù)都是以4.0mmx4.0mm的焊盤為基礎(chǔ),采用回流焊可設(shè)計成焊盤與引腳相等。超高亮度LED產(chǎn)品可采用pLcc(塑封帶引線片式載體)-1封裝,外形尺寸為3.0mmx1.8mm,通過獨(dú)特方法裝配高亮度管芯,產(chǎn)品熱阻為400℃/w,可按cEcc方式焊接,其發(fā)光強(qiáng)度在50mA驅(qū)動電流下達(dá)1150mcd。七段式的一位、兩位、三位和四位數(shù)碼Smd LED顯示器件的字符高度為5.08~11.7mm,顯示尺寸選擇范圍寬。pLcc封裝避免了引腳七段數(shù)碼顯示器所需的手工插入與引腳對齊工序,符合自動拾取—貼裝設(shè)備的生產(chǎn)要求,應(yīng)用設(shè)計空間靈活,顯示鮮艷清晰。多色pLcc封裝帶有一個外部反射器,可簡便地與發(fā)光管或光導(dǎo)相結(jié)合,用反射型替代目前的透射型光學(xué)設(shè)計,為大范圍區(qū)域提供統(tǒng)一的照明,研發(fā)在3.5v、1A驅(qū)動條件下工作的功率型Smd LED封裝提供有利條件。 6.功率型封裝 LED芯片及封裝向大功率方向發(fā)展,在大電流下產(chǎn)生比Φ5mmLED大10~10倍的光通量,必須采用有效的散熱與不劣化的封裝材料解決光衰問題,因此,管殼及封裝也是其關(guān)鍵技術(shù),能承受數(shù)瓦功率的LED封裝已出現(xiàn)。5w系列白、綠、藍(lán)綠、藍(lán)的功率型LED從1003年初開始供貨,白光LED光輸出達(dá)1871m,光效44.31m/w,就光衰問題,開發(fā)出可承受10w功率的LED大面積管;其尺寸為1.5mmx1.5mm,可在5A電流下工作,光輸出達(dá)1001m,作為固體照明光源有很大發(fā)展空間。 LuxEon系列功率LED是將A1GALnn功率型倒裝管芯,倒裝焊接在具有焊料凸點的硅載體上,然后把完成倒裝焊接的硅載體裝入熱沉與管殼中,鍵合引線進(jìn)行封裝。這種封裝對于取光效率,散熱性能,加大工作電流密度的設(shè)計都是最佳的。其主要特點:熱阻低,一般僅為14℃/w,只有常規(guī)LED的1/10;可靠性高,封裝內(nèi)部填充穩(wěn)定的柔性膠凝體,在-40~110℃范圍,不會因溫度驟變產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,使金絲與引線框架斷開,并防止環(huán)氧樹脂透鏡變黃,引線框架也不會因氧化而玷污;反射杯和透鏡的最佳設(shè)計使輻射圖樣可控和光學(xué)效率最高。另外,其輸出光功率、外量子效率等性能優(yōu)異,將LED固體光源發(fā)展到一個嶄新水平。 norLux系列功率LED的封裝結(jié)構(gòu)為六角形鋁板做底座(使其不導(dǎo)電)的多芯片組合,底座直徑31.75mm,發(fā)光區(qū)位于其中心部位,直徑約0.375x15.4mm,可容納40只LED管芯,鋁板同時作為熱沉。管芯的鍵合引線通過底座上制作的兩個接觸點與正、負(fù)極連接,根據(jù)所需輸出光功率的大小來確定底座上排列管芯的數(shù)目,可組合封裝的超高亮度的ALGAInn和ALGAInp管芯,其發(fā)射光分別為單色、彩色或合成的白色,最后用高折射率的材料按光學(xué)設(shè)計形狀進(jìn)行包封。這種封裝采用常規(guī)管芯高密度組合封裝,其光效率高、熱阻低,能較好地保護(hù)管芯與鍵合引線,在大電流下有較高的光輸出功率,也是一種有發(fā)展前景的LED固體光源。 |
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