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三种工艺制备立体发光LED灯片性能对比

2016-03-24 01:34
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  立体发光灯片成为研究热点,其关键为如何获得正反面发光均匀。本文对立体灯片正面、和反面的瞬态和稳态光通量,色温和色品坐标进行研究。

  通过先平面涂覆硅胶再涂覆荧光粉胶的方式获得的样品(样品2)正反面光通量相差最小,且色温,色品坐标接近;而直接涂覆荧光粉胶(样品1)总的光通量最大,但正反面的色温,色坐标和光通量相差很大;先涂覆掺杂扩散粉的硅胶再涂覆荧光粉制备的光源,总的光通量最低,且正反面光通量相差大于样品2。

  测试3种样品的发光角度,发现其发光角度分布相似,而发光强度与积分球测试的光通量比值相近。故样品2制备工艺适合制备立体发光灯片。

  引言

  市场化的LED封装技术为正装芯片通过绝缘胶或银胶固定于凹杯中,通过金线将正负极连接出来,然后再其上点上混有荧光粉的硅胶,点亮后即产生白光。

  该产品的缺点有三个:

  1、金线受到硅胶热胀冷缩易断;

  2、受到金线弧度影响混合荧光粉的硅胶形状难以控制,导致荧光粉分布不均匀;

  3、芯片生长于蓝宝石衬底上,芯片厚度约为8μm,而蓝宝石厚度约为150μm,芯片热量要通过蓝宝石传导到支架上,路径长且热阻大,散热性能差。

  而倒装芯片的出现,可有效解决上述问题,倒装芯片的封装俗称无金线封装,没有金线有效解决第一个和第二个问题,同时倒装芯片层直接与基板键合,蓝宝石不再作为导热通道,而作为发光介质,避免了导热路径长,散热性能差问题。

  倒装芯片的出现使得平面涂覆技术可用于LED封装,平面涂覆技术一般用于半导体元器件封装过程,未见LED封装过程采用平面涂覆技术的报道。

  本文研究平面涂覆白陶瓷基板上倒装芯片封装,对其立体发光的正面、反面光分布进行研究,通过改进制备出光色均匀的平面涂覆工艺,获得最佳制备立体发光荧光粉涂覆技术。

  实验

  将倒装LED芯片通过固晶机固定于白陶瓷基板上,陶瓷板的尺寸为5mm×8mm×0.64mm,芯片的尺寸为14mil×30mil,芯片固定后的试样如图1所示,胶水和荧光粉的配比为:1.1:1.1:1.28:0.095,标注为样品1,样品2,样品3。

  样品1为混合荧光粉直接平面涂覆于正面;

  样品2为先用硅胶涂覆填充芯片间空隙,烘干后再用混合荧光粉的胶平面涂覆于正面;

  样品3为先用混合有扩散粉的硅胶涂覆填充芯片间空隙,烘干后再用混合荧光粉的胶平面涂覆于正面,如图2所示。

  测试设备:采用中为标准机(型号0.3m积分球)对其正面和反面进行光色测试;采用远方分布式光度计对其光分布进行测试分析。

1

图1:固晶后未涂荧光粉白陶瓷板

2

图2:样品1,样品2和样品3的照片

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