影響LED燈珠封裝取光效率的四大基本要素

常規(guī)LED燈珠一般是支架式，采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝，功率影響較小，整體發(fā)光光通量不大，亮度高的也只能自己作為我國(guó)一些具有特殊環(huán)境照明系統(tǒng)使用。RGB燈珠普通的燈珠只有1顆芯片，這個(gè)用肉眼都很容易分辨的，所有相對(duì)別的燈珠來說，普通燈珠的成本相對(duì)來說要低調(diào)很多。5050RGB燈珠由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求,銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。5050燈珠是5mm*5mm*1.6mm，光強(qiáng)高（純白光，暖光的稍微小一點(diǎn)）。他的工作電壓和普通的LED一樣，只需要3.0-3.4V，電流也是一樣60MA。隨著LED芯片信息技術(shù)和封裝數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，順應(yīng)自然照明設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)Ω吖馔縇ED燈珠產(chǎn)品的需求，功率型LED燈珠逐步開始走入中國(guó)市場(chǎng)。這種工作功率型的LED一般是將發(fā)光芯片可以放在散熱熱沉上，上面裝配光學(xué)透鏡以達(dá)到企業(yè)一定光學(xué)空間結(jié)構(gòu)分布，透鏡內(nèi)部控制填充低應(yīng)力柔性硅膠。

　　功率型LED燈珠要真正發(fā)展進(jìn)入中國(guó)照明系統(tǒng)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)自己家庭生活日常照明，其要解決的問題研究還有我們很多，其中最重要的便是發(fā)光效率。目前我國(guó)市場(chǎng)上功率型LED報(bào)道的最高流明效率在 50lm/W左右，還遠(yuǎn)達(dá)不到家庭教育日常照明的要求。為了能夠提高功率型LED發(fā)光效率，一方面其發(fā)光芯片的效率水平有待不斷提高；另一個(gè)人方面，功率型LED的封裝信息技術(shù)也需進(jìn)一步可以提高，從結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、材料科學(xué)技術(shù)及工藝處理技術(shù)等多方面入手，提高企業(yè)產(chǎn)品的封裝取光效率。

　　影響取光效率的封裝技術(shù)要素

　　1. 散熱技術(shù)

當(dāng)正向電流從PN結(jié)流動(dòng)時(shí)，PN結(jié)有熱損失，通過粘合劑、密封材料、散熱器等輻射到空氣中。 在這個(gè)過程中，材料的每一部分都有一個(gè)熱阻，即熱阻，它是由器件的尺寸，結(jié)構(gòu)和材料決定的一個(gè)固定值。 所述LED的熱阻為Rth(℃/W)，散熱功率為PD(W)。 此時(shí)，由電流的熱損失引起的PN結(jié)的溫度上升到：

　　T(℃)=Rth×PD。

　　PN結(jié)結(jié)溫為：

　　TJ=TA+Rth×PD

　　其中TA為環(huán)境進(jìn)行溫度。由于結(jié)溫的上升發(fā)展會(huì)使PN結(jié)發(fā)光復(fù)合的幾率不斷下降，發(fā)光二極管的亮度信息就會(huì)出現(xiàn)下降。同時(shí)，由于熱損耗可以引起的溫升增高，發(fā)光二極管亮度將不再需要繼續(xù)教育隨著經(jīng)濟(jì)電流成比例達(dá)到提高，即顯示出熱飽和問題現(xiàn)象。另外，隨著結(jié)溫的上升，發(fā)光的峰值不同波長(zhǎng)也將向長(zhǎng)波方向發(fā)生漂移，約0.2-0.3nm/℃，這對(duì)于學(xué)生通過由藍(lán)光芯片涂覆YAG熒光粉混合能力得到的白色LED來說，藍(lán)光波長(zhǎng)的漂移，會(huì)引起與熒光粉能夠激發(fā)工作波長(zhǎng)的失配，從而有效降低我國(guó)白光LED的整體社會(huì)發(fā)光技術(shù)效率，并導(dǎo)致產(chǎn)生白光色溫的改變。

功率LED的驅(qū)動(dòng)電流一般在幾百mA以上，PN結(jié)的電流密度很大，PN結(jié)的溫升很明顯。 對(duì)于包裝和應(yīng)用，如何降低產(chǎn)品的熱阻，使PN結(jié)產(chǎn)生的熱量盡快散發(fā)出來，不僅可以提高產(chǎn)品的飽和電流，提高產(chǎn)品的發(fā)光效率，而且可以提高產(chǎn)品的可靠性和壽命。 為了降低產(chǎn)品的熱阻，首先選擇包裝材料尤為重要，包括散熱器、粘合劑等。 各材料的熱阻要低，即要求導(dǎo)熱性好。