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  • LED芯片的组装结构与工艺

    2018-09-05 14:48:22 佛山市彼岸五金制品有限公司 阅读

      LED是一种能直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件。它具有工作电压低、功耗低、发光效率高、光响应时间极短、颜色均匀、结构坚固、耐冲击、性能可靠、重量轻、体积小、成本低等特点。近年来,LED技术发展突飞猛进,已经能够批量生产出全光谱各种颜色的高亮度、高性能产品。国内红、绿、橙、黄LED产量占世界总产量的12%左右,“第十年五年”产业的目标是达到年产量仅300亿的能力,实现超高亮度AGISLNPLED外延片和芯片的大批量生产,具有年产量超过10亿的红色、橙色、黄色超高亮度LED芯片,打破了关键的GaN材料技术,实现了蓝色、绿色、白色LED的大规模生产。据预测,到2005,国际市场对LED的需求约为2000亿美元,销售额为800亿美元。在LED产业链上,LED基板和基板的上游生产、中流LED芯片的工业化设计与生产、LED封装测试下游,研发低热阻、优异的光学性能、高可靠性。能力包装技术是新型LED走向实用、走向产业化市场的必由之路,在某种意义上是连接产业与市场的纽带,只有包装才能成为最终产品,才能投入实际应用,才能为客户提供服务,使Cha在联锁中,无缝流动。

    COB LED & SMD LED Applied By MANSOLO

      LED组装的特殊性:LED组装技术主要是基于离散器件封装技术发展演变而来的,但也具有一定的特殊性。一般情况下,分立器件模具密封在封装体内,封装主要是为了保护模具和完成电气互连。LED封装是为了完成输出信号来保护模具的正常运行,其输出:可见光的功能,既有电气参数,又有光学参数的设计和技术要求,不能简单地将器件封装为LED分开。LED发光部分的核心由p型和n型半导体pn结管芯组成,当注入少数载流子pn结和多数载流子复合时,会发射可见光、紫外光或近红外光。然而,从pn结发射的光子是非定向的,在所有方向上发射相同的概率,因此根据半导体的材料质量、模具的结构和几何形状,不能释放由模具产生的所有光。e内部结构和封装材料,应用要求提高LED内外量子效率。传统的5mm型LED组件是在引线框架中粘结或烧结的0.25mm方形管的一侧,模具的正极通过球面接触点和金线,粘结到连接到引脚的内引线上,负极通过反射连接到t上。他引线框架的另一个引脚,然后用环氧树脂封装在杯子的顶部。反射器的作用是收集模具侧面、界面发射的光、发射角的期望方向。顶部封装的环氧树脂的形状可以达到几个目的:保护模具免受外界的侵蚀;使用不同的形状和材料特性(掺杂或非掺杂)作为透镜或扩散透镜功能,控制光的发散角;模具折射率和空气折射率断裂指数太大,导致模具内的全临界反射角很小,只有很小一部分由有源层产生的光被去除,大部分易管内芯在多次反射后被吸收,容易造成全反射过度。光损耗过大,选择相应的环氧树脂的折射率进行过渡,提高了模具的发光效率。用于形成外壳的环氧树脂必须具有防潮性、绝缘性、机械强度、高折射率和向模具发射的光的透射率。对于不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逃逸效率的影响是不同的。发光强度的角分布还与模具结构、光输出模式以及封装透镜的材料和形状有关。使用锋利的树脂透镜,光可以以相对较小的视角集中在LED轴的方向上。如果顶部树脂透镜为圆形或平面,其对应的视角将增加。在正常情况下,LED的发光波长随温度0.2~0.3nm/℃而变化,光谱宽度增大,影响颜色亮度。此外,当正向电流流过pn结时,热损失导致结温升高,在室温下,温度升高1℃,LED的发光强度将降低约1%,封装冷却;n过去为了降低驱动电流,降低结温,LED驱动电流的大部分极限约为20mA。然而,LED光输出量会随着电流的增加而增加,目前,很多功率LED的驱动电流可以达到70mA、100mA或1A级,需要对封装结构进行改进,新的LED设计以及低热阻封装结构和工艺来改善热特性。例如,采用大面积倒装芯片结构,选择导热性好的银塑料,增加金属支架表面积,直接将焊料凸块硅载体安装在散热器上等方法。此外,在应用设计中,PCB电路板、热设计、热导率也非常重要。进入21世纪,LED的高效率、高亮度、全色不断发展和创新,红色、橙色LED的发光效率已达到100Im/W,绿色LED 501m/W,单LED光通量也达到几十Im。LED芯片和封装不再沿龚的传统设计理念和制造生产模式,在提高芯片的光输出量方面,研发并不局限于改变材料中的杂质数量、晶格缺陷和位错来改进。e内部效率,同时如何改进模具和封装的内部结构,提高光子在LED内部存在的概率,提高发光效率,解决散热、光提取和散热的优化设计,提高光学性能。性能和加速SMT工艺的表面贴装是行业研发的主流。

    COB LED Applied By MANSOLO

      组装结构类型:自上世纪90年代以来,LED芯片及材料生产工艺的研究开发取得了一些突破,透明基板梯形结构、纹理表面结构、倒装芯片结构、商用超高亮度(1cd以上)红,或橙色、黄色、绿色、蓝色LED产品已向全市提出要求,如表1所示,从2000年开始在低、中光通量的特殊照明应用中。LED上下游产业得到了前所未有的重视,进一步推动了下游封装技术和产业的发展,采用不同的封装结构和尺寸、不同颜色的发光二极管及其双色、或三色组合的方式t.o生产各种系列、品种、规格的产品。LED产品包装结构如表2所示,还根据光色、芯片材料、亮度、尺寸等特征情况进行分类。单个模具通常构成点光源。多个模具组件通常构成用于信息、状态指示和显示目的的表面光源和线光源。发光显示器也是使用多个模具制造的,具有穿过模具的适当连接,包括串联和并联),具有适当的光学结构,以形成发光显示器的发光部分和发光点。表面贴装LED可以逐渐被针式LED所取代,应用设计更加灵活,已经占据了LED显示屏市场的一定份额,加快了发展趋势。部分产品已被列为固态光源,成为未来LED发展的中长期方向。


      装配用引脚:LED引脚封装引线框架用于各种封装外表的引脚,是第一个成功推出市场结构的封装,品种众多,技术成熟,封装结构和反射层仍在不断改进。标准LED被大多数客户认为是显示行业中最方便和最经济的解决方案。典型的传统LED封装在能够承受0.1W输入功率的包络中。90%的热量是由负针架分配到PCB板上,然后分配到空气中,如何降低pn结温升的工作量是封装和应用中必须考虑的问题。封装材料多采用高温固化的环氧树脂,其优良的光学性能、工艺适应性、产品可靠性高,可制成有色透明或无色透明和有色散射或无色散射透镜封装、不同透镜。例如,圆的直径分为±2mm、±3mm、±4.4mm、±5mm、±7mm等。环氧树脂的不同组分可以产生不同的发光效果。彩色点光源有多种不同的封装结构:陶瓷基环氧封装具有良好的温度性能,引脚可弯曲成所需形状,尺寸小;金属基塑料反射器封装是节能灯,适合电源指示;闪烁CMOS芯片振荡器电路与LED芯片封装相结合,可以产生强烈的闪光视觉冲击;双色由两种不同颜色的发光二极管封装而成,封装在同一环氧树脂中,除了双色树脂透镜外,还可以得到第三种混合色,其中广泛应用于大屏幕显示系统中,并可封装成双色显示装置。电压型结合了恒流源芯片和LED芯片封装,5-24V可直接替代各种电压灯。表面光源是多个LED管芯在规定的位置粘接在微型PCB板上,采用塑料反射架和环氧灌封树脂,PCB设计确定外引线的布置和连接,双直插和单直插结构等。奥姆斯。点光源和面光源已经为市场和客户应用开发了数百种包装形状和尺寸。  LED发光显示器可由数码管或米管、符号管、陈管等多种多位产品组成,根据实际需要设计各种形状和结构。以数字控制为例,有反射罩、单片集成、单片七级三封装结构,连接有总阳极和共阴极两种,一种通常称为数字控制,两种以上一般称为监视器。反射器具有大字体、省材、包装灵活等特点,一般由白色塑料制成的七段外壳,带有反射腔,单个LED模具结合有七个反射腔的反射,在PCB板上与ea相对。另一方面,每个反射腔底部的中心是由该模具形成的发光区域。键合线采用压焊结合,环氧树脂滴在反射器内,粘接,然后固化发球。反射器类型分为两类,前者采用散射剂和环氧染料,多为单元、双位器件;后者采用罩式滤光片和均匀光膜,并在底板上采用模具和透明绝缘涂层,以提高光效。Y,一般用于四以上的数字显示。单片集成是生产大量七段数码显示图形模具的发光材料晶片,然后切成单片图形模具,进行键合、压焊、封装外壳与透镜(俗称鱼眼透镜)。已经制造的单个、七段、大面积的LED芯片被刻入包含一个或多个模具的发光条中,以便相同的七个被粘结到数字凹槽、树脂封装结构上。整体式、单体式的特点是小型化,可以采用双列直插式封装,主要是专用产品。LED条形图显示器在电路板长度106mm处,放置101个模具(最多201个模具),均采用高密度封装,利用光学折射原理,点光源通过透明盖13-15光栅成像,完成各模具点对线的显示,p抑制技术比较复杂。半导体pn结电致发光机理决定了LED不能产生连续光谱的白光,而单个LED不能产生多于两种高亮度的单色光,只有用荧光材料封装,蓝色或UVLED管芯。ted荧光粉,间接宽带光谱,合成白光;或使用几个(两个或三个,多种)不同颜色的发光管芯封装在组件外壳中,混合彩色光形成白色LED。这两种方法都已投入实际应用。日本在2000生产了1亿个白光LED,并发展成为一类稳定的白色发光产品。多于一个的白色LED的设计对光通量要求较低,部分装饰的效果是主,追求时尚的光源。


    SMD LED Applied By MANSOLO

      表面贴装器件:2002年,LED表面贴装器件(SMDLED)逐渐被市场接受,并获得一定的市场份额,从针式封装到SMD符合整个电子产业发展的趋势,许多厂家推出了这类产品。早期的SMDLED大多采用SOP-23透明塑料体,提高了整体尺寸的3.04×1.11mm,带盘式容器带包装。在SOT-23的基础上,研制了SLM125系列和SLM—245系列高亮度SMD透镜。前者是单色的。

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