第七章荧光粉、封装与散热.ppt

第七章 荧光粉、封装与散热;内容;荧光粉分类;;;;;;目前荧光粉种类繁多，按基质材料包括铝酸盐系，磷酸盐系，硅酸盐系，钨酸盐系，钼酸盐系，硼酸盐系，钒酸盐系，ZnO,ZnS等II-VI族系，以及Y2O3，Gd2O3等稀土氧化物基质。 绝大多数基质均要采用254 nm或365 nm深紫外线激发。 常用的掺杂激活剂包括Ce,Eu,Tb等稀土元素及Mn,Ag等非稀土元素。 Eu3+窄红光， Eu2+，Ce3+宽带发光， Tb3+绿光。 稀土离子发光与在晶格中所处的对称环境密切相关。;;;;白光LED用荧光粉;YAG（Y3Al5O12:Ce3+)， TAG（ Tb3Al5O12:Ce3+) 蓝光激发黄色荧光粉，可配合蓝光芯片产生白光。 YAG:日亚专利，目前最主流的产品。 TAG:欧士朗专利，不容易做亮。 ZnS系, S易分解，恶臭且腐蚀支架，淘汰产品。 N化物（CaSiAlON: Eu2+等)：稳定，激发光谱宽，是优质红粉，但贵，40RMB/g以上。;;荧光粉的使用 就白光LED而言，荧光粉的使用是否合理，对其发光效率影响较大。 首先要选用与芯片波长相匹配的高受激转换效率的荧光粉； 其次是选用合适的载体胶调配荧光粉，并使其以良好的涂布方式均匀而有效地覆盖在芯片的表面及四周，以达到最佳的激发效果。 ;;;;;固相反应法的特点;;;;;;喷雾热解法;;;水热合成法 水热合成法的原理是在密闭的容器中，在水热条件下原始混合物进行反应的一种合成方法。水热合成法在荧光粉的合成上有独到之处，制备出的产品发光均匀、颗粒度细小且分布均匀、不需研磨。 对设备要求高，产量低。;水热法制备的ZnO球形介观晶体;内容;一、封装的必要性 LED芯片只是一块很小的固体，它的两个电极要在显微镜下才能看见，加入电流之后他才会发光。 在制作工艺上，除了要对LED芯片的两个电极进行焊接，从而引出正极、负极之外，同时还需要对LED芯片和两个电极进行保护。;二、封装的作用 实现输入电信号、 保护芯片正常工作、 输出可见光的功能， 其中既有电参数又有光参数的设计及技术要求。 研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的产业化必经之路. ;三、LED封装的方式的选择 对LED封装，要根据LED芯片的大小、功率大小来选择合适的封装方式。 常用的LED芯片封装方式包括： 引脚式封装 平面式封装 表贴封装 食人鱼封装 功率型封装;LED的封装方式;1、引脚式封装 （2）引脚式封装过程（Φ5mm引脚式封装） 将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上（一般称为支架）； 芯片的正极用金属丝键合连到另一引线架上； 负极用银浆粘结在支架反射杯内或用金丝和反射杯引脚相连； 然后顶部用环氧树脂包封，做成直径5mm的圆形外形 反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。 顶部包封的环氧树脂做成一定形状，采用不同的形状和材料性质（掺或不掺散色剂）起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角。;;;3PIN支架 特点:可做两晶片LED.可共阴极或共阳极;4 PIN支架 特点:可做三晶片LED.可共阴极或共阳极;LED金线;LED封装树脂;银胶与导热胶;2、平面式封装 （1）原理 平面式封装LED器件是由多个LED芯片组合而成的结构型器件。 通过LED的适当连接（包括串联和并联）和合适的光学结构，可构成发光显示器的发光段和发光点，然后由这些发光段和发光点组成各种发光显示器，如数码管、“米”字管、矩阵管等。 ;2、平面式封装 （2）结构 ;;3、表贴式封装 ;§6.2 LED的封装方式;4、食人鱼式封装 （2）优点 为什么把着这种LED称为食人鱼，因为它的形状很像亚马孙河中的食人鱼Piranha 。 食人鱼LED产品有很多优点，由于食人鱼LED所用的支架是铜制的，面积较大，因此传热和散热快。 LED点亮后， pn结产生的热量很快就可以由支架的四个支脚导出到PCB的铜带上。;;功率型封装 功率型LED是未来半导体照明的核心，大功率LED有 大的耗散功率， 大的发热量， 以及较高的出光效率， 长寿命。 ;三、功率型封装 目前功率型LED主要有：