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led燈珠正裝與倒裝

發(fā)布時(shí)間:

2023-03-08 09:05


  led燈珠有分正裝與倒裝。那么2者又有什么區(qū)別。正裝結(jié)構(gòu),上面通常涂敷一層環(huán)氧樹脂,下面采用藍(lán)寶石為襯底,電極在上方,從上至下材料為:P-GaN、發(fā)光層、N-GaN、襯底。

  倒裝芯片(filp chip)技術(shù),是在芯片的P極和N極下方用金線焊線機(jī)制作兩個(gè)金絲球焊點(diǎn),作為電極的引出機(jī)構(gòu),用金線來連接芯片外側(cè)和Si底板。LED芯片通過凸點(diǎn)倒裝連接到硅基上。這樣大功率LED產(chǎn)生的熱量不必經(jīng)由芯片的藍(lán)寶石襯底,而是直接傳到熱導(dǎo)率更高的硅或陶瓷襯底,再傳到金屬底座。

led燈珠正裝與倒裝區(qū)別(1).固晶:正裝小芯片采取在直插式支架反射杯內(nèi)點(diǎn)上絕緣導(dǎo)熱膠來固定芯片,而倒裝芯片多采用導(dǎo)熱系數(shù)更高的銀膠或共晶的工藝與支架基座相連,且本身支架基座通常為導(dǎo)熱系數(shù)較高的銅材;

(2).焊線:正裝小芯片通常封裝后驅(qū)動(dòng)電流較小且發(fā)熱量也相對(duì)較小,因此采用正負(fù)電極各自焊接一根φ0.8~φ0.9mil金線與支架正負(fù)極相連即可;而倒裝功率芯片驅(qū)動(dòng)電流一般在350mA以上,芯片尺寸較大,因此為了保證電流注入芯片過程中的均勻性及穩(wěn)定性,通常在芯片正負(fù)級(jí)與支架正負(fù)極間各自焊接兩根φ1.0~φ1.25mil的金線;

(3).熒光粉選擇:正裝小芯片一般驅(qū)動(dòng)電流在20mA左右,而倒裝功率芯片一般在350mA左右,因此二者在使用過程中各自的發(fā)熱量相差甚大,而現(xiàn)在市場(chǎng)通用的熒光粉主要為YAG, YAG自身耐高溫為127℃左右,而芯片點(diǎn)亮后,結(jié)溫(Tj)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于此溫度,因此在散熱處理不好的情況下,熒光粉長(zhǎng)時(shí)間老化衰減嚴(yán)重,因此在倒裝芯片封裝過程中建議使用耐高溫性能更好的硅酸鹽熒光粉;

 (4).膠體的選擇:正裝小芯片發(fā)熱量較小,因此傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂就可以滿足封裝的需要;而倒裝功率芯片發(fā)熱量較大,需要采用硅膠來進(jìn)行封裝;硅膠的選擇過程中為了匹配藍(lán)寶石襯底的折射率,建議選擇折射率較高的硅膠(>1.51),防止折射率較低導(dǎo)致全反射臨界角增大而使大部分的光在封裝膠體內(nèi)部被全反射而損失掉;同時(shí),硅膠彈性較大,與環(huán)氧樹脂相比熱應(yīng)力比環(huán)氧樹脂小很多,在使用過程中可以對(duì)芯片及金線起到良好的保護(hù)作用,有利于提高整個(gè)產(chǎn)品的可靠性;

 (5).點(diǎn)膠:正裝小芯片的封裝通常采用傳統(tǒng)的點(diǎn)滿整個(gè)反射杯覆蓋芯片的方式來封裝,而倒裝功率芯片封裝過程中,由于多采用平頭支架,因此為了保證整個(gè)熒光粉涂敷的均勻性提高出光率而建議采用保型封裝(Conformal-Coating)的工藝;(6).灌膠成型:正裝芯片通常采用在模粒中先灌滿環(huán)氧樹脂然后將支架插入高溫固化的方式;而倒裝功率芯片則需要采用從透鏡其中一個(gè)進(jìn)氣孔中慢慢灌入硅膠的方式來填充,填充的過程中應(yīng)提高操作避免烘烤后出現(xiàn)氣泡和裂紋、分層等現(xiàn)象影響成品率;

(7).散熱設(shè)計(jì):正裝小芯片通常無額外的散熱設(shè)計(jì);而倒裝功率芯片通常需要在支架下加散熱基板,特殊情況下在散熱基板后添加風(fēng)扇等方式來散熱;在焊接支架到鋁基板的過程中  建議使用功率<30W的恒溫電烙鐵溫度低于230℃,停留時(shí)間<3S來焊接;

以上是led燈珠正裝和倒裝之間得區(qū)別,更多l(xiāng)ed燈珠知識(shí)請(qǐng)咨詢led燈珠廠家海隆興光電http://www.x24xx.cn/

正裝,led倒裝

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2024.02.28

封裝LED燈珠時(shí)使用的金線純度含金量在99.99%以上,用這種材質(zhì)的金再經(jīng)拉絲工序生產(chǎn)而成,這種金里面除了含有99.99%的金元素外,還含有1%以下的其它微量元素。LED燈珠封裝核心之一的部件是金線,金線是連接發(fā)光晶片與焊接點(diǎn)的橋梁,對(duì)LED燈珠的使用壽命起著決定性的因素。那么究竟如何鑒別金線的純度呢? 鑒別LED金線可以用ICP純度檢測(cè)法、力學(xué)性能檢測(cè)法、EDS成分檢測(cè)法來判定LED金線的純度 ? 使用ICP純度檢測(cè)法可以鑒定金線純度等級(jí),確定添加的合金元素。 ? 1、看LED燈珠金線的外觀,首先看金線表面應(yīng)無超過線徑5%的刻痕、凹坑、劃傷、裂紋、凸起、打折和其他降低器件使用壽命的缺陷。金線在拉制過程,絲材表面出現(xiàn)的表面缺陷,會(huì)導(dǎo)致電流密度加大,使損傷部位易被燒毀,同時(shí)抗機(jī)械應(yīng)力的能力降低,造成內(nèi)引線損傷處斷裂。其次看金線表面應(yīng)無油污、銹蝕、塵埃及其他粘附物,這些會(huì)降低金線與LED燈珠芯片之間、金線與支架之間的鍵合強(qiáng)度。 ? 2、LED燈珠專用金線與不合格金線之間是有直徑偏差的,1克金,可以拉制出長(zhǎng)度26.37m、直徑50μm(2 mil)的金線,也可以拉制長(zhǎng)度105.49m、直徑25μm(1 mil)的金線。打金線長(zhǎng)度都是固定的,如果來料金線的直徑為原來的一半,那么對(duì)打的金線所測(cè)電阻為正常的四分之一。而這對(duì)于金線供應(yīng)商來說金線直徑越細(xì),成本越低,在售價(jià)不變的情況下,利潤(rùn)就會(huì)越高。 ? 而對(duì)于使用金線的LED燈珠客戶來說,采購(gòu)直徑上偷工減料的金線,會(huì)存在金線電阻升高,熔斷電流降低的風(fēng)險(xiǎn),會(huì)大大降低LED燈珠光源的壽命。1.0mil的金線壽命,必然比1.2mil的金線要短,但是封裝廠的簡(jiǎn)單檢測(cè)是測(cè)試不出來,必須用精密儀器才能檢測(cè)出金線的直徑。 ? 3、LED燈珠專用金線是由金純度為99.99%以上的材質(zhì)拉絲而成,通過設(shè)計(jì)合理的合金組分,使金絲具有拉力和鍵合強(qiáng)度足夠高、成球性好、振動(dòng)斷裂率低的優(yōu)點(diǎn)。鍵合金絲大部分應(yīng)為純度99.99%以上的高純合金絲,微量元素(Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素)總量保持在0.01以下,以保持金的特性。 ? 使用力學(xué)性能檢測(cè),即對(duì)金線進(jìn)行拉斷負(fù)荷加載和延伸率的檢測(cè) ? 能承受樹脂封裝時(shí)所產(chǎn)生的沖擊的良好金線必須具有規(guī)定的拉斷負(fù)荷和延伸率。同時(shí),金線的破斷力和延伸率對(duì)引線鍵合的質(zhì)量起關(guān)鍵作用,具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。 ? 太軟的金絲會(huì)導(dǎo)致:①拱絲下垂;②球形不穩(wěn)定;③球頸部容易收縮;④金線易斷裂。 ? 太硬的金絲會(huì)導(dǎo)致:①將芯片電極或外延打出坑洞;②金球頸部斷裂;③形成合金困難;④拱絲弧線控制困難。 ? 使用化學(xué)成分檢驗(yàn)——EDS成分檢測(cè)法 ? 鑒定來料種類:金線、銀線、金包銀合金線、銅線、鋁線。金線具有電導(dǎo)率大、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕、韌性好、化學(xué)穩(wěn)定性極好等優(yōu)點(diǎn),但金線的價(jià)格昂貴,封裝成本也過高。

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2024.02.28

LED燈珠主要由支架、銀膠、晶片、金線、環(huán)氧樹脂五種物料所組成。 ? ?LED燈珠支架? 1.支架的作用:導(dǎo)電和支撐 2.支架的組成:支架由支架素材經(jīng)過電鍍而形成,由里到外是素材、銅、鎳、銅、銀這五層所組成。 3.支架的種類:帶杯支架做聚光型,平頭支架做大角度散光型。 ?LED燈珠銀膠? 1.銀膠的作用:固定晶片和導(dǎo)電。 2.銀膠的主要成份:銀粉占75-80% 、EPOXY(環(huán)氧樹脂)占10-15% 、添加劑占5-10% 。 3.銀膠的使用:冷藏,使用前需解凍并充分?jǐn)嚢杈鶆颍蜚y膠放置長(zhǎng)時(shí)間后,銀粉會(huì)沉淀,如不攪拌均勻?qū)?huì)影響銀膠的使用性能。 ?LED燈珠晶片? 1.晶片的作用:晶片是 LED Lamp 的主要組成物料,是發(fā)光的半導(dǎo)體材料。 2.晶片的組成:晶片是采用磷化鎵(GaP) ?、 鎵鋁砷(GaAlAs)或砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等材料組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有單向?qū)щ娦浴? 3.晶片的結(jié)構(gòu):焊單線正極性(P/N結(jié)構(gòu))晶片,雙線晶片。晶片的尺寸單位:mil,晶片的焊墊一般為金墊或鋁墊。其焊墊形狀有圓形、方形、十字形等。 4.晶片的發(fā)光顏色:晶片的發(fā)光顏色取決于波長(zhǎng),常見可見光的分類大致為:暗紅色(700nm)、深紅色(640-660nm)、紅色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黃色(580-595nm)、黃綠色(565-575nm)、純綠色(500-540nm)、藍(lán)色(450-480nm)、紫色(380-430nm) 。 白光和粉紅光是一種光的混合效果。最常見的是由藍(lán)光+黃色熒光粉和藍(lán)光+紅色熒光粉混合而成。 5.晶片的主要技術(shù)參數(shù): ? ? a.晶片的伏安特性圖; ? ? b.正向電壓(VF):施加在晶片兩端,使晶片正向?qū)ǖ碾妷?。此電壓與晶片本身和測(cè)試電流存在相應(yīng)的關(guān)系。VF過大,會(huì)使晶片被擊穿。 ? ? c.正向電流(IF):晶片在施加一定電壓后,所產(chǎn)生的正向?qū)娏?。IF的大小,與正向電壓的大小有關(guān)。晶片的工作電流在10-20mA左右。 ? ? d.反向電壓(VR):施加在晶片上的反向電壓。 ? ? ? e.反向電流(IR):是指晶片在施加反向電壓后,所產(chǎn)生的一個(gè)漏電流。此電流越小越好。因?yàn)殡娏鞔罅巳菀自斐删环聪驌舸? ? ? f.亮度(IV):指光源的明亮程度。單位換算:1cd=1000mcd ?? ? ? g.波長(zhǎng):反映晶片的發(fā)光顏色。不同波長(zhǎng)的晶片其發(fā)光顏色不同。單位:nm ?LED燈珠金線? 1.金線的作用:連接晶片PAD(焊墊)與支架,并使其能夠?qū)ā? 金線的純度為99.99%Au;延伸率為2-6%,金線的尺寸有:0.9mil、1.0mil、1.1mil等。 ?LED燈珠環(huán)氧樹脂? 1.環(huán)氧樹脂的作用:保護(hù)Lamp的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可稍微改變Lamp的發(fā)光顏色、亮度及角度;使Lamp成形。 2.封裝樹脂包括:A膠(主劑)、B膠(硬化劑)、DP(擴(kuò)散劑) 、CP(著色劑)四部份組成。其主要成分為環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)、酸酐類(酸無水物 Anhydride)、高光擴(kuò)散性填料(Light diffusion) 及熱安定性染料(dye)。

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