LED封装工程师的个人调研总结.docx

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1、1ED封装工程师的个人调研总结导读：今天开始，小编要跟大家分享一位1ED封装工程师的调研个人总结，总结分为五个部分呈现：一.材料和配件：二.封装结构；三.失效模式；四.HV-AC芯片；五.COB,SIPo希望这个分享可以让你有所收获，下面请看第一部分。标签：1ED封装1ED支架硅胶1ED荧光粉失效模式一.材料和配件封装配件：透镜，支架，键合线封装材料：固晶胶，密封胶，荧光粉1ED支架PB均值（倍）PPA高温尼龙，耐温更高，吸湿更少,热稳定,光稳定,热变形温度约在300度，可过回流焊肯定没问题共晶焊制程，基本也能承受共晶焊1CP塑胶支架，液晶树脂，可满足温度高的共晶焊，有长期耐黄变性，但无法做到

2、PPA能的白度，初始亮度较差而无法大量推广。陶瓷1ED支架散热性好，价格较为昂贵，约为PPA支架的10倍支架镀银：提高光反射率失效模式：银层与空气中硫化氢、氧化合物、酸、碱、盐类反应，或经紫外线照射，发黄发黑，并导致密封胶和支架剥离。键合线金线：电导率大、耐腐蚀、韧性好，最大优点是抗氧化，常用键合线金银合金线：适用于1ED直插和SMD产品封装焊线镀钳铜线：适用于1ED直插和集成电路封装焊线铜线：高纯铜,适用于功率器件封装焊线，价格金线10%-30%,电导热导机械性能，焊点可靠性大于金金线失效模式，虚焊脱焊，工艺不当，芯片表面氧化和铝的金属间化合物：“紫斑（AUA12）和“白斑”（Au2A1）,

3、AU和A1两种元素的扩散速率不同，导致界面处形成柯肯德尔孔洞以及裂纹。降低了焊点力学性能和电学性能铜线失效模式：铜容易被氧化，键合工艺不稳定硬度、屈服强度等物理参数高于金和铝，键合时需要更大的超声能量和键合压力，硅芯片造成损伤。透镜1硅胶透镜：耐温高（可过回流焊），体积较小，直径3T0mm2 .PMMA透镜：光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，即亚克力），塑胶类材料优点：生产效率高（注塑）；透光率高（3mm时93%）;缺点：耐温差（热变形温度90度，PMMA灯罩须增加光源和灯罩的距离，或降低光源功率）。3 .PC透镜：光学级尼龙料（PC）聚碳酸酯，塑胶类材料优点：生产效率高（注塑）；耐温高（13

4、0度以上）；缺点：透光率稍底（87%）。4 .玻璃透镜：光学玻璃材料，具有透光率高（97%）耐温高等特点缺点：易碎、非球面精度不易实现、生产效率低、成本高等。一次透镜：PMMA,硅胶二次透镜：PMMA,玻璃灌封胶，固晶胶灌封胶作用：1 .对芯片进行机械保护，应力释放2 .一种光导结构3.折射率介于芯片和空气之间，扩大全反射角，减少光损失硅胶按分子链基团的种类分：甲基系有机硅胶（大部分，耐侯性更好）苯基系有机硅胶（成本高，折射率更好）按使用领域分：透镜填充硅胶1ED固晶硅胶按硫化条件分：高温硫化型1ED硅胶（聚硅氧烷，分子量4080万）室温硫化型1ED硅胶（分子量36万，双组分和单组分包装）硅胶

5、优点：1 .耐温Si-O键为主链结构，键能121千卡/克分子，高于C-C82.6,热稳定性高，高温或辐射化学键不断裂，也耐低温，化学，物理，机械性能，随温度的变化小。2 .耐候性主键为Si-O,无双键，不易被紫外光和臭氧分解。自然环境下可使用几十年。3 .电气绝缘性能介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数好，电气性能受温度和频率的影响很小。良好拒水性，在湿态条件下使用具有高可靠性。4 .低表面张力和低表面能疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等性能优异。在1ED上的应用(1)固晶：混合银粉以提高导热效果，称为固晶银胶。(2)混荧光粉硅胶(3)表面填充1ED硅胶：保护1E

6、D芯片，大功率1ED透镜内填充、透镜模封、贴片式平面封装、COB式大面积不规格封装等。硅胶失效模式非法添加造成的硅胶失效：添加环氧树脂，对PPA的附着会提高，对固化，透光折射和MoD硬度没影响，但会造成胶层的黄变，苯基类的硅胶也会引起变黄。添加荧光粉，添加填充物达到要求的硬度，胶层在固化后发生黄边，为了控制颜色的发黄，所以添加荧光粉，半年时间就会失效硅胶使用中遇到的各种问题：固化后表面起皱，由收缩所引起胶中添加有溶剂型的硅树脂造成。出现界面层。采用同类物质想近的原理，改变硅胶与其的亲合力。荧光粉发生沉淀，室温固化型的胶，因为在硅胶中为了保持其透光性，折射率等，所以不能添加任何的悬浮剂进去，换成

7、升温固化的产品，可以解决这个问题。固化后表面不够光滑，这是因为胶遇到S、P等中毒引起，需清洗下模具等系列工具环辄树脂成形性、耐热性、良好的机械强度及电器绝缘性。添加剂：为满足各种要求，需添加硬化剂、促进剂、抗燃剂、偶合剂、脱模剂、填充料、颜料、润滑剂失效模式：环氧树脂在短波照射或者长时间高温下会变黄。过回流焊时，环氧耐高温性能差导致环氧与衬底分离，产生光衰死灯等情况，所以应用在大功率照明上时寿命很短。环氧树脂因为价格低廉（和硅胶完全不是一个级别），而且储存、使用和可加工性也较硅胶优越，所以低功率1ED和一些光感元器件依然使用环氧树脂封装荧光粉白光的几种实现形式1 .蓝色1ED芯片上涂敷能被蓝光

8、激发的黄色荧光粉460nm波长的蓝光芯片上涂一层YAG荧光粉，利用蓝光1ED激发荧光粉以产生与蓝光互补的555nm波长黄光，并将互补的黄光、蓝光混合得到白光。2 .蓝色1ED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光。3 .紫光或紫外光1ED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉利用该芯片发射的长波紫外光(37Onm-38Onn1)或紫光(38Onn1-41OnnI)来激发荧光粉而实现白光发射。失效模式：荧光粉的材质对白光1ED的衰减影响很大。有加速老化白光1ED的作用不同厂商的荧光粉对光衰的影响程度也不相同，这与荧光粉的原材料成分关系密切。选用最好材质的白光荧光

9、粉，才有利于衰减控制1几种荧光粉的比较1 .石榴石型辄化物：优点：亮度高，发射峰宽，成本低，应用广泛缺点：只能做出黄粉，激发波段窄，光谱中缺乏红光的成分，显色指数不高，很难超过85专利：日亚化学垄断2 .硅酸盐荧光粉：优点：激发波段宽，绿粉和橙粉较好缺点：发射峰窄，对湿度较敏感，缺乏好的红粉，不太耐高温，不适合做大功率1ED,适合用在小功率1ED专利：仍为丰田合成、日亚化学、欧司朗光电半导体等公司所拥有3 .氮化物与氮氧化物荧光粉：优点：激发波段宽，温度稳定性好，非常稳定红粉、绿粉较好，蓝色到红色的全部色域缺点：制造成本较高，发射峰较窄专利：荷兰EindhOVen大学、日本材料科学国家实验室(N1MS)、三菱化学公司、Ube工业与欧司朗光电半导体，北京宇极科技。