QK-6856型是專為LED洗墻燈、投光燈、驅動電源灌封保護而開發(fā)的有機硅雙組份縮合型灌封膠,室溫固化后形成橡膠彈性體,對金屬塑料無腐蝕性,具有良好的附著力與光澤。
LED封裝的取光效率分析
常規(guī)LED一般是支架式,采用環(huán)氧樹脂封裝,功率較小,整體發(fā)光光通量不大,亮度高的也只能作為一些特殊照明使用。隨著LED芯片技術和封裝技術的發(fā)展,順應照明領域對高光通量 LED產品的需求,功率型LED逐步走入市場。這種功率型的LED一般是將發(fā)光芯片放在散熱熱沉上,上面裝配光學透鏡以達到一定光學空間分布,透鏡內部填充低應力柔性硅膠。
功率型LED要真正進入照明領域,實現(xiàn)家庭日常照明,其要解決的問題還有很多,其中重要的便是發(fā)光效率。目前市場上功率型LED報道的高流 明效率在50lm/W左右,還遠達不到家庭日常照明的要求。為了提高功率型LED發(fā)光效率,一方面其發(fā)光芯片的效率有待提高;另一方面,功率型LED的封 裝技術也需進一步提高,從結構設計、材料技術及工藝技術等多方面入手,提高產品的封裝取光效率。
一、影響取光效率的封裝要素
1.散熱技術
對于由PN結組成的發(fā)光二極管,當正向電流從PN結流過時,PN結有發(fā)熱損耗,這些熱量經(jīng)由粘結膠、灌封材料、熱沉等,輻射到空氣中,在這個過 程中每一部分材料都有阻止熱流的熱阻抗,也就是熱阻,熱阻是由器件的尺寸、結構及材料所決定的固定值。設發(fā)光二極管的熱阻為Rth(℃/W),熱耗散功率 為PD(W),此時由于電流的熱損耗而引起的PN結溫度上升為:
T(℃)=Rth×PD。
PN結結溫為:
TJ=TA+ Rth×PD
其中TA為環(huán)境溫度。由于結溫的上升會使PN結發(fā)光復合的幾率下降,發(fā)光二極管的亮度就會下降。同時,由于熱損耗引起的溫升增高,發(fā)光二極管亮 度將不再繼續(xù)隨著電流成比例提高,即顯示出熱飽和現(xiàn)象。另外,隨著結溫的上升,發(fā)光的峰值波長也將向長波方向漂移,約0.2-0.3nm/℃,這對于通過 由藍光芯片涂覆YAG熒光粉混合得到的白色LED來說,藍光波長的漂移,會引起與熒光粉激發(fā)波長的失配,從而降低白光LED的整體發(fā)光效率,并導致白光色 溫的改變。
對于功率發(fā)光二極管來說,驅動電流一般都為幾百毫安以上,PN結的電流密度非常大,所以PN結的溫升非常明顯。對于封裝和應用來說,如何降低產 品的熱阻,使PN結產生的熱量能盡快的散發(fā)出去,不僅可提高產品的飽和電流,提高產品的發(fā)光效率,同時也提高了產品的可靠性和壽命。為了降低產品的熱阻, 封裝材料的選擇顯得尤為重要,包括熱沉、粘結膠等,各材料的熱阻要低,即要求導熱性能良好。其次結構設計要合理,各材料間的導熱性能連續(xù)匹配,材料之 間的導熱連接良好,避免在導熱通道中產生散熱瓶頸,確保熱量從內到外層層散發(fā)。同時,要從工藝上確保,熱量按照預先設計的散熱通道及時的散發(fā)出去。
2.填充膠的選擇
根據(jù)折射定律,光線從光密介質入射到光疏介質時,當入射角達到一定值,即大于等于臨界角時,會發(fā)生全發(fā)射。以GaN藍色芯片來說,GaN材料的折射率是2.3,當光線從晶體內部射向空氣時,根據(jù)折射定律,臨界角θ0=sin-1(n2/n1)。
其中n2等于1,即空氣的折射率,n1是GaN的折射率,由此計算得到臨界角θ0約為25.8度。在這種情況下,能射出的光只有入 射角≤25.8度這個空間立體角內的光,據(jù)報導,目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右,因此,由于芯片晶體的內部吸收,能射出到晶體外 面光線的比例很少。據(jù)報導,目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右。同樣,芯片發(fā)出的光要透過封裝材料,傳送到空間,也要考慮材料對取光效率的 影響。
所以,為了提高LED產品封裝的取光效率,提高n2的值,即提高封裝材料的折射率,以提高產品的臨界角,從而提高產品的封裝發(fā)光效率。同 時,封裝材料對光線的吸收要小。為了提高出射光的比例,封裝的外形好是拱形或半球形,這樣,光線從封裝材料射向空氣時,幾乎是垂直射到界面,因而不再產 生全反射。
3.反射處理
反射處理主要有兩方面,一是芯片內部的反射處理,二是封裝材料對光的反射,通過內、外兩方面的反射處理,來提高從芯片內部射出的光通比例,減少 芯片內部吸收,提高功率LED成品的發(fā)光效率。從封裝來說,功率型LED通常是將功率型芯片裝配在帶反射腔的金屬支架或基板上,支架式的反射腔一般是采取 電鍍方式提高反射效果,而基板式的反射腔一般是采用拋光方式,有條件的還會進行電鍍處理,但以上兩種處理方式受模具精度及工藝影響,處理后的反射腔有一定 的反射效果,但并不理想。目前國內制作基板式的反射腔,由于拋光精度不足或金屬鍍層的氧化,反射效果較差,這樣導致很多光線在射到反射區(qū)后被吸收,無法按 預期的目標反射至出光面,從而導致終封裝后的取光效率偏低。
我們經(jīng)過多方面的研究和試驗,研制成一種具有自主知識產權的使用有機材料涂層的反射處理工藝,通過這種工藝處理,使得反射到載片腔內的光線吸收 很少,能將大部分射到其上面的光線反射至出光面。這樣處理后的產品取光效率與處理之前相比可提高30%-50%。我們目前1W白光功率LED的光效可達 40-50lm/W(在遠方PMS-50光譜分析測試儀器上測試結果),獲得了很好的封裝效果。
4.熒光粉選擇與涂覆
對于白色功率型LED來說,發(fā)光效率的提高還與熒光粉的選擇和工藝處理有關。為了提高熒光粉激發(fā)藍色芯片的效率,熒光粉的選擇要合適,包括 激發(fā)波長、顆粒度大小、激發(fā)效率等,需全面考核,兼顧各個性能。其次,熒光粉的涂覆要均勻,好是相對發(fā)光芯片各個發(fā)光面的膠層厚度均勻,以免因厚度不均 造成局部光線無法射出,同時也可改善光斑的質量。
二、結論
良好的散熱設計對提高功率型LED產品發(fā)光效率有著顯著的作用,同時也是確保產品壽命和可靠性的前提。而設計良好的出光通道,這里 著重指反射腔、填充膠等的結構設計、材料選擇和工藝處理,可以有效提高功率型LED的取光效率。對功率型白光LED來說,熒光粉的選擇和工藝設計,對光斑 的改善和發(fā)光效率的提高也至關重要。
二.產品特點
1.雙組分,半流動
2.高溫快速固化
3.耐高低溫性能好
4.導熱且與基材有良好的自粘接性
?
三.產品典型用途
1.電子元器件的導熱粘接
2.電源模塊的導熱粘接
3.PTC電子元器件的內層粘接
4.金屬基材與非金屬基材粘接
四.產品使用方法
將粘接基材的表面清洗干凈,然后直接將產品按比例,混合后,真空脫泡處理10-20min。取出膠料灌注或涂敷于需粘接處,然后加熱固化即可。
?
五.注意事項
1.實際的固化時間與固化溫度、加熱的類型和效率,以及器件的大小、形狀和熱傳導率有較大的關系。因此,實際使用時,應根據(jù)具體情況進行試驗,確定適合的固化溫度和固化時間;
2.本產品硫化前,應避免接觸不飽和的碳氫增塑劑、助焊劑殘余物,以及含胺、磷、硫、砜、砷、有機錫等的有機化合物,否則會造成硅橡膠硫化不完全或甚至不硫化。因此,使用本產品前,建議首行硅橡膠與基材的相容性試驗;
3.本產品未被測試或陳述適用于醫(yī)用或藥用;
4.本資料數(shù)據(jù)僅供參考.
?
六.清洗
未固化的硅橡膠,可以使用碳氫化合物,如甲苯或120#汽油進行洗凈,而極性溶劑如酮和醇的化合物是不合適的選擇。
?
七.產品包裝
本產品提供兩種包裝桶規(guī)格:1KG桶裝和5KG桶裝.
?
八.產品貯存及運輸
單組分液體硅橡膠屬于非危險品,可以按照非危險品運輸。
密封保存在陰涼干燥環(huán)境中,有效期為6個月。
九.安全須知
液體硅橡膠的主要成份,經(jīng)國內外多年的應用,證實屬于基本無害的產品,毋須特別的安全措施,使用中僅要求采用一般的工業(yè)安全衛(wèi)生保健條例.
本資料不包括所需的產品安全使用信息,使用前應先閱讀產品說明。如需材料的相關安全數(shù)據(jù)表可以與我們聯(lián)系并索取。
G9灌封膠G9玉米膠微型電子LEDG9灌封膠
65元
產品名:G4G9燈透明封裝硅膠,G8透明LED膠,LED燈具封裝膠,G8電子封裝膠,G9灌封膠,電子材料
模具翻模膠砂輪制作膠橡膠粘金屬膠水廠家
45元
產品名:電子阻燃膠水晶封裝膠,水晶AB材料,千京水晶工藝,手工焗瓷膠,AB樹脂膠,環(huán)氧樹脂膠,磨輪AB膠,砂輪制作膠,工藝焗瓷,脫模劑膠,離型劑膠,模型膠,焗瓷膠
模具硅膠加成型液態(tài)硅膠液體模具硅膠
38元
產品名:手板硅膠,加成型液態(tài)硅膠,自消泡捏捏樂用硅膠,膚色0度以下超軟模膠,加成型用品液體硅膠,千京抗撕拉高透明模具膠,千京食品級高透明液體硅膠,千京高透明翻模硅橡膠,千京半透明翻模硅膠,刷模硅膠材料
PU聚氨酯膠環(huán)保千京保護IC膠聚氨酯膠
65元
產品名:電子軟膠,電子透明保護軟膠,透明樹脂材料,透明軟膠膠膜,聚氨酯膠,透明軟膠,PU膠,樹脂膠
環(huán)氧樹脂ab膠DIY模具白膠防震密封膠水
48元
產品名:阻燃密封膠線路粘接膠,電源防水導熱膠,有機硅電子防水膠,透明水晶滴膠AB膠,DIY模具,環(huán)氧樹脂膠快干硬膠標本制作膠,注射式環(huán)氧植筋膠,A級建筑結構環(huán)氧膠,高強結構膠,鋼筋混凝土膠
LED軟燈條有機硅灌封膠軟燈條膠
面議
產品名:LED電子封裝膠
G4模條膠(LEDg9膠)LED封裝G4G9膠水
68元
產品名:1508燈膠,0705模具,1505灌膠,G4膠(灌膠)
單組份氟硅型室溫硫化灌封膠(白色、半流淌狀)電子密封膠
99元
產品名:電子密封膠,密封灌封膠,氟硅橡膠,電子氟硅膠