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大功率LED封装技术图文详解

2022-02-24 08:31分类:电子元器件 阅读:

 

  LED封裝所推动的电功率尺寸受制于封裝体传热系数与所配搭之排热控制模块(Rca),二者决策LED的系统软件传热系数和稳定能够承受的至大功率值。为减少封裝传热系数,商家尝试增加封裝身体LED晶体遍布间距,然LED晶体遍布总面积不能很大,过大的发亮总面积会使事后电子光学无法解决,也限定该商品的运用。不能一味将大量的LED晶体封裝于单一身体,而求做到大功率封裝目地,由于仍有许多要素待考虑到,尤其是针对应用面。

  多晶体封裝原材料持续发展趋势

  伴随着LED封裝输出功率提高,多晶体封裝(MulTI-chip Package)变成 发展趋势,传统式大功率LED封裝多使用塑胶射出去之预成形输电线架(Pre-mold Lead Frame)方法(图1a),封裝媒介(Carrier)又称之为集成ic安装(Die Pad),为一持续的金属材料块,已不能满足多晶体串连之电荷要求,电荷串联和并联方法可以直接危害LED晶体电测划档(Bin)的精细水平、靠谱度使用寿命及其封裝体在运用时需需用的光耦电路设计方案。因此诸多LED封裝形式相继被明确提出,图2列举好多个象征性大功率LED封裝典型性事例。

  

  图1 普遍大功率LED封裝构造提示

  

  图2 典型性具象征性之大功率LED封裝

  广泛业内采用的大功率LED封裝构造,关键的差别大概可从封裝媒介之原材料采用做区别,完成方法无非选用高传热瓷器板材或同时在金属材料板材上做植晶封裝(图1b),变成 板上集成ic(Chip On Board, COB)的封装类型。但由于高传热瓷器板材价钱持续上升,另有经济实惠的挑选,为应用低传热陶瓷基片瓷器相互配合热传导埋孔(Thermal Via)的设计方案(图1c),热传导埋孔内加上煅烧金属材料(如银材)做为传热途径;除此之外,亦另有优秀的做法,是应用半导体材料制造硅材为媒介(图1d)做到热电厂分离出来,与此同时兼顾高功率和低传热系数(<0.5℃/W)特点,有望将大功率LED封裝导进另一项改革。伴随着LED输出功率和功率升級,将加快LED在各主要用途多次替代传统的灯源。

  一级光学玻璃封裝原材料采用至关重要

  耐热且比较稳定的钉合胶体溶液(EncapsulaTIon)已被普遍选用,不一样硅橡胶板材间的选择,除开工艺性能外,关键取决于折光率的考虑到,其将危害封裝体的电子光学特点,此包含光分派(Beam DistribuTIon)与出光高效率等。为保持平稳一致的电子光学品质,授予一级光学玻璃(Primary Lens)有其重要性,好的眼镜片设计方案可给予更好的光輸出品质,如更匀称的光抗压强度、色坐标遍布等,针对LED的合理出光有一定的危害。

  一级光学玻璃的设计方案,每家已有其道,一般在第一阶出光多选用大出光角(≧120o)方法,再通过事后的二阶电子光学解决调节达所必须 的光形,大出光角的另一益处,是有益于将光提纯出去,展现更强的发亮高效率值。

  一级光学玻璃的采用是挺大的关键环节,过去,受制于可电子光学成形原料的短板,大部分以电子光学聚丙稀脂(PC)或电子光学亚克力(PMMA)材料为主导(低级商品甚或有应用氧环氧树脂的事例),目前因硅橡胶材特性已多有提升,相继被采用在一级光学玻璃,然因胶材乃属黏延展性非硬实构造,在电子光学精确性上面遭受交链反应收拢水平差别危害,与此同时因硅橡胶非常容易消化吸收水汽,在高湿冷条件下,硅橡胶眼镜片很有可能因吸潮澎涨而使原来制定的led光通量产生变化,硅橡胶材运用在大功率LED封裝,适处在宣传环节。对于在光学玻璃原材料选择上,也有另一种行得通方法,针对完成更精美电子光学品质与高宽比靠谱度需求方,可采用平稳的玻璃镜片,达到寿命长和允许极端应用自然环境下严苛磨练。

  

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