白光LED,白光LED封装技能
关于一般照明而言,人们需求的首要是白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激起后宣布黄色光,峰值550nm。蓝光LED基片装置在碗形反射腔中,掩盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片宣布的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉宣布的黄光混合,能够得到得白光。现在,关于InGaN/YAG白色LED,经过改动YAG荧光粉的化学组成和调理荧光粉层的厚度,能够获得色温3500-10000K的各色白光。
白光便是有各种色彩光组成的,往常的太阳光,日光灯都归于白光
白光是由可见光(红橙黄绿蓝靛紫)和不可见光(微波 无线
同色彩的φ5mm LED 跟着时刻改变不会以相同的方法衰减。在20mA 的电流下,φ5mm 封装LED的衰减状况如图1所示。红光LED的光输出衰减速率较白光LED慢,而绿光和蓝光LED则以中比及的速率衰减。白光LED封装在一个与外界阻隔的灯具中,环境温度将影响白光LED的光输出衰减速率。
图1 φ5mm封装LED的衰减状况
不同白色光源的光输出随时刻改变的规则如图2所示。高功率的白光LED有十分低的光输出劣化。依据图2中的开始数据,光线的吸收和散热已使高功率白光LED有所开展,它供给了改进的发光成效,并进步了照度的保持度。
图2 不同白色光源光输出随意时刻改变的规则
丰田公司日前成功开发了封装面积只要3.4mm×2.8mm×1.2mm 的大电流型白光LED。与原产品比较,封装面积和封装厚度大约别离减至本来的1/15 和1/5,最大可经过500mA电流,可运用于各种照明设备、17.78~53.34cm (7~21英寸)的液晶面板背光光源以及轿车灯具等。大电流白光LED能大幅减小尺度,首要得益于经过选用陶瓷封装进步了散热性。本来的产品运用的是热传导性较差的树脂封装资料,所以需求经过加大封装尺度来进步散热性。
近年来跟着大功率白光LED封装技能的开展,可经过减小白光LED结点与插脚间的热阻抗,把封装外壳做成扁平状、缩短结点与插脚之间的间隔来缩短传输的间隔。一起,引线支架的直径更大,引脚增大,并运用热传导功能较好的资料制造,能使热量更快地散宣布来。运用耐高温的环氧树脂,处理了高温文散热问题,因而能够运用大芯片进行封装,致使其作业电流可由一般的20mA增大到350mA、700mA乃至1000mA,其功率能够达1W、3W乃至5W。这种封装结构的辐射视角很宽,因而该白光LED的光学功率也较高。所以,信号灯中运用的白光LED只需十几只,乃至几只。惯例白光LED与功率白光LED在信号灯中运用的比较成果如下:
① 所用资料不同。一般白光LED运用环氧树脂作为装置板,而功率白光LED需求运用铝基线路板(MCPCB)。
② 出产工艺不同。一般白光LED运用波峰焊或手艺焊均可,而功率白光LED需求运用贴片焊机。
③ 配套的电子元件不同。因为焊接工艺不同,所以与一般白光LED配套的电子元件也是需求运用波峰焊或手艺焊的一般元件,而与功率白光LED配套的电子元件都是贴片元件。
④ 自动化程度不一样。因为出产工艺不一样,贴片式出产的自动化程度高,能够运用流水化出产线;而一般白光LED和一般元件因为外观、结构差异较大,因而有适当一部分作业(如插管等)都需手艺完结。这样导致两者的加工质量也不一样。
⑤ 加工功能确保不一样。因为静电防护等办法是影响白光LED运用寿数的重要因素,而一般白光LED出产的自动化程度不高,因而静电防护等办法比较难以施行。而功率白光LED的出产工艺比较简单确保其完好性。
⑥ 集成化程度不一样。因为功率白光LED选用贴片式工艺,因而其电子元件能够高度集成化,能够把灯板和电源等都做得很小,而一般白光LED及其配套元件难以实现这一方针。
⑦ 结构规划要求不同。尽管一般白光LED的功率小,单只白光LED发热少(当然这些白光LED接受发热的才能也低,散热作用也差),但其散布在整个发光面内,因而其散热方面的改进办法难以施行。而功率白光LED相对会集,又是运用贴片工艺装置在铝基板上,因而简单规划散热器,可把白光LED灯板直接装置在上面以改进其散热作用。
⑧ 配光规划要求不一样。一般白光LED因为运用的管数多,且均匀散布在整个发光区域内,因而配光时需求针对白光LED一一对应。而功率白光LED管数运用得较少,一般300mm信号灯运用12只乃至8只LED就可到达要求,因而把整个灯板置于发光面的轴心邻近,在配光时近似地将其当作会集光源来进行规划。
⑨ 运用作用不一样。一般白光LED因为宣布的光散布在整个发光外表的范围内,相互之间的距离较大,因而投射在发光外表的作用是能比较明显地看出点状散布的发光光源。而且因为白光LED光源自身光强散布中存在强弱,加上封装中常常存在光斑不均匀现象,整个发光外表必然存在明暗之分,一起配光时选用的是一一对应的方法,因而在有一个或一串白光LED失效的状况下会呈现暗斑,然后影响整个信号灯的光效和图形。而大功率白光LED因为相对比较会集,在配光时也近似地当作会集光源进行处理,因而上述缺点均能防止。
⑩ 运用寿数不一样。因为功率白光LED具有以下特色,因而能够延伸运用寿数。
·管数少,支路少,因而简单运用支路恒流的电源,确保各只白光LED有着相同的供电环境,即便其间单个失效,也不会影响到其他白光LED的供电电流。
·散热作用好,节点温度相对就会下降,因而寿数就会延伸。
·答应作业电流较大,是一般白光LED的十几倍,因而电流操控动摇几个毫安,对大功率白光LED底子不会形成影响。所以,它对电源准确操控的依赖性较小,也有利于延伸运用寿数。