熒光粉平面涂層結構LED器件優越性分析

文章來源:恒光電器

發布時間:2013-10-14

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一、目前傳統灌封封裝工藝存在的問題

　　目前常用的白光照明LED器件采用的是灌封封裝工藝技術，即將熒光粉與膠的混合體注入已經完成固晶和金線綁定的芯片支架上，完成led芯片表面的熒光粉涂覆。這種方法得到的熒光粉涂層，LED照明企業，從中心到邊緣的結構都不均勻。灌封工藝結構如圖1所示：

熒光粉平面涂層結構LED器件優越性分析 

圖1 LED器件熒光粉傳統灌封封裝工藝得到的熒光粉涂層形貌結構圖

　　以下從色溫、光通量、散熱三個方面分析這種灌封封裝工藝存在的問題。

　　1.色溫

　　LED器件出射白光的機理是芯片發出藍光，激發涂在芯片上面的YAG熒光粉，激發YAG熒光粉發出黃光，然后這些黃光與芯片的藍光混合形成白光，因此被激發的YAG熒光粉越多，黃光在整個組合形成的白光中所占比例就越大，則白光的顏色會偏黃及色溫偏暖，質量，反之色溫偏冷。也就是說，器件出射的白光色溫與芯片上面所涂覆的熒光粉層厚度有關。對同一芯片而言，厚度厚，色溫偏暖;厚度薄，色溫偏冷。如果芯片上面熒光粉涂層厚度不均勻的話，則LED器件發出的白光光斑在色溫上將會出現不均勻的現象。

熒光粉平面涂層結構LED器件優越性分析 

圖2 傳統熒光粉灌封封裝結構的LED器件發光示意圖

　　同時，恒光，恒光電器,照亮您的生活，芯片表面熒光粉涂層射出的白光是呈半球狀向任意方向發出的，因此與芯片一體的反射罩也會接收到一些白光，而傳統熒光粉灌封結構反光罩上有熒光粉涂層(見圖2)，由于接收到的白光中含有藍光成分，那么這些反射罩上的熒光粉涂層也會被激發，發出黃光;而一些白光也會因不同入射角度而被熒光粉涂層反射，那么，一些白光和黃光會向上與芯片表面涂層出射的光混合，一些黃光會向下進入涂層內部和反射罩，由于涂層擋在反射罩上面，所以這部分光則無法全部反射出，被涂層吸收轉化成熱能。由于被激發出來的白光色溫與熒光粉涂層的厚度密切相關，而反射罩上面的涂層厚度無法精確控制，故通過這些涂層發出的黃白光，LED照明工程，其色溫就會與芯片表面熒光粉涂層發出的白光不一致，所以，更加劇了整個器件發射出的光斑內色溫的不均勻現象。

　　從批量生產方面來看，灌封封裝工藝理論上是一次性向每一個管芯上灌入同樣熒光粉濃度和重量的粉膠混合物，但是在實際生產中，同一批次的LED管之間，每次灌入的粉膠混合物的熒光粉濃度無法精確控制，所以熒光粉層在形狀上都會有一定的差異，導致很難控制出射光斑的亮度均勻性和色溫一致性，從而帶來器件間較大的色度差異。

　　同時，由于涂層膠滴實際微觀表面凹凸不平，當光線出射時還有可能會形成白光顏色不均勻，導致局部偏黃或偏藍不均勻性光斑出現。

　　2.光通量

　　傳統灌封封裝的LED器件，其熒光粉涂層覆蓋了芯片與反射罩，照明方案，那么通過芯片藍光激發出來的白光，除了芯片表面直射出來的光之外，還有一部分光將射到反射罩上面(見圖2)。這部分白光先射到熒光粉涂層上面，而熒光粉涂層表面的反射能力很弱，恒光，所以部分光將被涂層表面反射，部分光將會被熒光粉涂層吸收，所以，芯片上熒光粉涂層被激發出來的所有白光，將有一部分被損失掉，不是全部被發射出來。

3.器件散熱

　　由于傳統灌封LED器件的反射罩上存在厚度不均勻的熒光粉涂層，芯片表面熒光粉發出來的照射到反射罩上熒光粉涂層的白光，有一部分將會被熒光粉涂層吸收，使熒光粉涂層發熱，從而導致LED芯片周邊溫度也升高，加大了LED芯片散熱負擔;同時芯片溫升也將直接傳遞至其表面上的熒光粉涂層，使其溫度增加，故會使整個LED器件使用壽命受到影響。