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不能买世界杯:LED工艺流程图

发布时间:2021-09-05 15:03:20 来源:欧宝娱乐官网app下载 作者:欧宝娱乐平台app

  LED 工艺流程图 LED 封装 LED 封装技能大都是在分立器材封装技能根底上开展与演化而来的, 但却有很大的特别性。一般状况下,分立器材的管芯被密封在封装体内, 封装的效果首要是维护管芯和完结电气互连。而 LED 封装则是完结输出 电信号,维护管芯正常作业,输出:可见光的功用,既有电参数,又有 光参数的规划及技能要求,无法简略地将分立器材的封装用于 LED。 LED 的中心发光部分是由 p 型和 n 型半导体构成的 pn 结管芯,当注 入 pn 结的少量载流子与大都载流子复合时,就会宣布可见光,紫外光或 近红外光。但 pn 结区宣布的光子对错定向的,即向各个方向发射有相同 的几率,因而,并不是管芯发生的一切光都能够释放出来,这首要取决 于半导体资料质量、管芯结构及几许形状、封装内部结构与包封资料, 运用要求进步 LED 的内、外部量子功率。惯例 Φ5mm 型 LED 封装是将边 长 0.25mm 的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极经过球形接 触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极经过反射杯和引线架 的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的效果是搜集管 芯旁边面、界面宣布的光,向希望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂 做成必定形状,有这样几种效果:维护管芯等不受外界腐蚀; 选用不同的形状和资料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜 功用,操控光的发散角;管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯 内部的全反射临界角很小,其有源层发生的光只要小部分被取出,大部 分易在管芯内部经屡次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光丢失, 选用相应折射率的环氧树脂作过渡,进步管芯的光出射功率。用作构成 管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯宣布光的折 射率和透射率高。挑选不同折射率的封装资料,封装几许形状对光子逸 出功率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出办法、 封装透镜所用原料和形状有关。若选用尖形树脂透镜,可使光会集到 LED 的轴线方向,相应的视角较小;假如顶部的树脂透镜为圆形或平面型, 其相应视角将增大。 一般状况下,LED 的发光波长随温度变化为 0.2-0.3nm/℃,光谱 宽度随之添加,影响色彩艳丽度。别的,当正向电流流经 pn 结,发热性 损耗使结区发生温升,在室温邻近,温度每升高 1℃,LED 的发光强度会 相应地削减 1%左右,封装散热;时坚持色纯度与发光强度非常重要,以 往多选用削减其驱动电流的办法,下降结温,大都 LED 的驱动电流约束 在 20mA 左右。可是,LED 的光输出会随电流的增大而添加,现在,许多 功率型 LED 的驱动电流能够到达 70mA、100mA 乃至 1A 级,需求改善封装 结构,全新的 LED 封装规划理念和低热阻封装结构及技能,改善热特性。 例如,选用大面积芯片倒装结构,选用导热功能好的银胶,增大金属支 架的外表积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等办法。此外,在运用 规划中,PCB 线路板等的热规划、导热功能也十分重要。 进入 21 世纪后,LED 的高效化、超高亮度化、全色化不断开展立异, 红、橙 LED 光效已到达 100Im/W,绿 LED 为 501m/W,单只 LED 的光通 量也到达数十 Im。LED 芯片和封装不再沿龚传统的规划理念与制作出产 办法,在添加芯片的光输出方面,研制不只仅限于改动资料内杂质数量, 晶格缺点和位错来进步内部功率,一起,怎么改善管芯及封装内部结构, 增强 LED 内部发生光子出射的几率,进步光效,处理散热,取光和热沉 优化规划,改善光学功能,加快外表贴装化 SMD 进程更是工业界研制的 干流方向。 1 产品封装结构类型 自上世纪九十年代以来, 芯片及资料制作技能的研制取得多项突 LED 破,通明衬底梯形结构、纹路外表结构、芯片倒装结构,商品化的超高 亮度(1cd 以上)红、橙、黄、绿、蓝的 LED 产品相继问市,如表 1 所示, 2000 年开端在低、中光通量的特别照明中取得运用。LED 的上、中游产 业遭到史无前例的注重,进一步推进下流的封装技能及工业开展,选用 不同封装结构办法与尺度,不同发光色彩的管芯及其双色、或三色组合 办法,可出产出多种系列,种类、规范的产品。 LED 产品封装结构的类型如表 2 所示, 也有依据发光色彩、 芯片资料、 发光亮度、尺度巨细等状况特征来分类的。单个管芯一般构成点光源, 多个管芯拼装一般可构成面光源和线光源,作信息、状况指示及显现用, 发光显现器也是用多个管芯,经过管芯的恰当衔接(包含串联和并联)与 适宜的光学结构组合而成的,构成发光显现器的发光段和发光点。外表 贴装 LED 可逐步代替引脚式 LED,运用规划更灵敏,已在 LED 显现商场中 占有必定的比例,有加快开展趋势。固体照明光源有部分产品上市,成 为往后 LED 的中、长时间开展方向。 2 引脚式封装 LED 脚式封装选用引线架作各种封装外型的引脚, 是最早研制成功投 放商场的封装结构,种类数量繁复,技能成熟度较高,封装内结构与反 射层仍在不断改善。规范 LED 被大大都客户认为是现在显现职业中最方 便、最经济的处理方案,典型的传统 LED 安顿在能接受 0.1W 输入功率 的包封内,其 90%的热量是由负极的引脚架散发至 PCB 板,再散发到空 气中,怎么下降作业时 pn 结的温升是封装与运用有必要考虑的。包封资料 多选用高温固化环氧树脂, 其光功能优秀, 工艺适应性好, 产品可*性高, 可做成有色通明或无色通明和有色散射或无色散射的透镜封装,不同的 透镜形状构成多种外形及尺度,例如,圆形按直径分为 Φ2mm、Φ3mm、 Φ4.4mm、Φ5mm、Φ7mm 等数种,环氧树脂的不同组份可发生不同的发 光效果。花样点光源有多种不同的封装结构:陶瓷底座环氧树脂封装具 有较好的作业温度功能,引脚可曲折成所需形状,体积小;金属底座塑 料反射罩式封装是一种节能指示灯,适作电源指示用;闪耀式将 CMOS 振 荡电路芯片与 LED 管芯组合封装,可自行发生较强视觉冲击的闪耀光; 双色型由两种不同发光色彩的管芯组成,封装在同一环氧树脂透镜中, 除双色外还可取得第三种的混合色,在大屏幕显现体系中的运用极为广 泛,并可封装组成双色显现器材;电压型将恒流源芯片与 LED 管芯组合 封装,可直接代替 5—24V 的各种电压指示灯。面光源是多个 LED 管芯粘 结在微型 PCB 板的规则方位上,选用塑料反射框罩并灌封环氧树脂而形 成,PCB 板的不同规划确认外引线摆放和衔接办法,有双列直插与单列直 插等结构办法。点、面光源现已开宣布数百种封装外形及尺度,供商场 及客户适用。 LED 发光显现器可由数码管或米字管、符号管、矩陈管组成各种多位 产品,由实践需求规划成各种形状与结构。以数码管为例,有反射罩式、 单片集成式、单条七段式等三种封装结构,衔接办法有共阳极和共阴极 两种,一位便是一般说的数码管,两位以上的一般称作显现器。反射罩 式具有字型大,用料省,拼装灵敏的混合封装特色,一般用白色塑料制 作成带反射腔的七段形外壳,将单个 LED 管芯粘结在与反射罩的七个反 射腔相互对位的 PCB 板上,每个反射腔底部的中心方位是管芯构成的发 光区,用压焊办法键合引线,在反射罩内滴人环氧树脂,与粘好管芯的 PCB 板对位粘合,然后固化即成。反射罩式又分为空封和实封两种,前者 选用散射剂与染料的环氧树脂,多用于单位、双位器材;后者上盖滤色 片与匀光膜,并在管芯与底板上涂通明绝缘胶,进步出光功率,一般用 于四位以上的数字显现。单片集成式是在发光资料晶片上制作许多七段 数码显现器图形管芯,然后划片切割成单片图形管芯,粘结、压焊、封 装带透镜(俗称鱼眼透镜)的外壳。单条七段式将已制作好的大面积 LED 芯片,划割成内含一只或多只管芯的发光条,如此相同的七条粘结在数 码字形的可伐架上,经压焊、环氧树脂封装构成。单片式、单条式的特 点是微小型化,可选用双列直插式封装,大多是专用产品。LED 光柱显现 器在 106mm 长度的线 只管芯), 归于高密度封装,运用光学的折射原理,使点光源经过通明罩壳的 13-15 条光栅成像,完结每只管芯由点到线的显现,封装技能较为杂乱。 半导体 pn 结的电致发光机理决议 LED 不可能发生具有连续光谱的白 光,一起单只 LED 也不可能发生两种以上的高亮度单色光,只能在封装 时凭借荧光物质,蓝或紫外 LED 管芯上涂敷荧光粉,直接发生宽带光谱, 组成白光;或选用几种(两种或三种、多种)发不同色光的管芯封装在一 个组件外壳内, 经过色光的混合构成白光 LED。 这两种办法都取得实用化, 日本 2000 年出产白光 LED 达 1 亿只,开展成一类安稳地发白光的产品, 并将多只白光 LED 规划拼装成对光通量要求不高,以部分装修效果为主, 寻求新潮的电光源。 3 外表贴装封装 在 2002 年,外表贴装封装的 LED(SMD LED)逐步被商场所接受,并 取得必定的商场比例,从引脚式封装转向 SMD 契合整个电子职业开展大 趋势,许多出产厂商推出此类产品。 前期的 SMD LED 大多选用带通明塑料体的 SOT-23 改善型,外形尺度 3.04×1.11mm,卷盘式容器编带包装。在 SOT-23 根底上,研宣布带透 镜的高亮度 SMD 的 SLM-125 系列,SLM-245 系列 LED,前者为单色发光, 后者为双色或三色发光。近些年,SMD LED 成为一个开展热门,很好地解 决了亮度、视角、平整度、可*性、一致性等问题,选用更轻的 PCB 板和 反射层资料,在显现反射层需求填充的环氧树脂更少,并去除较重的碳 钢资料引脚,经过缩小尺度,下降分量,可轻易地将产品分量减轻一半, 最终使运用更趋完美,特别合适户内,半野外全彩显现屏运用。 表 3 示出常见的 SMD LED 的几种尺度,以及依据尺度(加上必要的间 隙)计算出来的最佳观视间隔。 焊盘是其散热的重要途径, 厂商供给的 SMD LED 的数据都是以 4.0×4.0mm 的焊盘为根底的,选用回流焊可规划成 焊盘与引脚持平。超高亮度 LED 产品可选用 PLCC(塑封带引线mm,经过共同办法安装高亮度管芯, 产品热阻为 400K/W,可按 CECC 办法焊接,其发光强度在 50mA 驱动电流 下达 1250mcd。七段式的一位、两位、三位和四位数码 SMD LED 显现器材 的字符高度为 5.08-12.7mm,显现尺度挑选规模宽。PLCC 封装避免了 引脚七段数码显现器所需的手艺刺进与引脚对齐工序,契合主动拾取— 贴装设备的出产要求,运用规划空间灵敏,显现艳丽明晰。多色 PLCC 封 装带有一个外部反射器,可简洁地与发光管或光导相结合,用反射型替 代现在的透射型光学规划, 为大规模区域供给一致的照明, 研制在 3. 5V、 1A 驱动条件下作业的功率型 SMD LED 封装。 4 功率型封装 LED 芯片及封装向大功率方向开展,在大电流下发生比 Φ5mmLED 大 10-20 倍的光通量, 有必要选用有用的散热与不劣化的封装资料处理光衰问 题,因而,管壳及封装也是其关键技能,能接受数 W 功率的 LED 封装已 呈现。5W 系列白、绿、蓝绿、蓝的功率型 LED 从 2003 年头开端供货,白 光 LED 光输出达 1871m, 光效 44.31m/W 绿光衰问题, 开宣布可接受 10W 功率的 LED,大面积管;匕尺度为 2.5×2.5mm,可在 5A 电流下作业, 光输出达 2001m,作为固体照明光源有很大开展空间。 Luxeon 系列功率 LED 是将 A1GalnN 功率型倒装管芯倒装焊接在具有 焊料凸点的硅载体上,然后把完结倒装焊接的硅载体装入热沉与管壳中, 键合引线进行封装。这种封装关于取光功率,散热功能,加大作业电流 密度的规划都是最佳的。其首要特色:热阻低,一般仅为 14℃/W,只要 惯例 LED 的 1/10;可*性高,封装内部填充安稳的柔性胶凝体,在 -40-120℃规模, 不会因温度突变发生的内应力, 使金丝与引线结构断开, 并避免环氧树脂透镜变黄,引线结构也不会因氧化而玷污;反射杯和透 镜的最佳规划使辐射图样可控和光学功率最高。别的,其输出光功率, 外量子功率等功能优异,将 LED 固体光源开展到一个新水平。 Norlux 系列功率 LED 的封装结构为六角形铝板作底座(使其不导电) 的多芯片组合,底座直径 31.75mm,发光区坐落其间心部位,直径约 (0.375×25.4)mm,可包容 40 只 LED 管芯,铝板一起作为热沉。管芯的 键合引线经过底座上制作的两个接触点与正、负极衔接,依据所需输出 光功率的巨细来确认底座上摆放管芯的数目,可组合封装的超高亮度的 AlGaInN 和 AlGaInP 管芯,其发射光分别为单色,五颜六色或组成的白色,最 后用高折射率的资料按光学规划形状进行包封。这种封装选用惯例管芯 高密度组合封装,取光功率高,热阻低,较好地维护管芯与键合引线, 在大电流下有较高的光输出功率,也是一种有开展前景的 LED 固体光源。 在运用中,可将已封装产品拼装在一个带有铝夹层的金属芯 PCB 板 上,构成功率密度 LED,PCB 板作为器材电极衔接的布线之用,铝芯夹层 则可作热沉运用,取得较高的发光通量和光电转化功率。此外,封装好 的 SMD LED 体积很小,可灵敏地组合起来,构成模块型、导光板型、聚 光型、反射型等多姿多彩的照明光源。 功率型 LED 的热特性直接影响到 LED 的作业温度、发光功率、发光 波长、运用寿命等,因而,对功率型 LED 芯片的封装规划、制作技能更 显得尤为重要。 (原文地址:)