欢迎来到勤邦电子科技有限公司官方网站!
24小时服务热线: 400-0769-078
手机网站
新闻资讯 News
News

新闻资讯

从案例分析看UV LED封装结构的选择

日期: 2018-05-21
浏览次数: 35
由于UV LED是集热电光为一体的半导体元器件,因此在元器件研发制造和元器件应用端的研发设计均应考虑相关特性对其功能和寿命的影响。

  由于UV LED是集热电光为一体的半导体元器件,因此在元器件研发制造和元器件应用端的研发设计均应考虑相关特性对其功能和寿命的影响。通过以下案例,我们能进一步对其特性进行了解。

  由案例带来的猜想

  下图为某系统厂家在电流700mA的条件下,采用水冷系统使用一段时间(两个月)后,出现的不良现象,图中明显看出有灯珠变色的现象,那为什么会发生此现象呢?大家都会认为应该是散热出了问题,从表面看是芯片表面变黄,那事实真是这样吗?

1.webp.jpg

图1:不良样品

  对猜想的验证

  为寻找真实的原因,我们对此不良品进行了分析与解剖,以确定真正变色的原因。

2.webp.jpg

图2:芯片视图

  从上图中我们可以清晰的看到,两组模组使用的芯片外观完全不一样,由此我们可以了解到,不同制造商或不同时期的产品放到了同一个系统中,通过查询两款芯片都是同一制造商的芯片,只是芯片有过改进,而芯片工艺的改进,会牵涉到相关的光电特性改变,而将不同工艺下的芯片放在一起进行产品设计,可能会引起光电参数的不匹配,从而影响产品热性能的不平衡。

3.webp.jpg

图3:灯珠1光电测试数据

4.webp.jpg

图4:灯珠2光电测试数据

  从以上光电参数分析,两种工艺下的参数略有不同,灯珠1的电压为12.82V,灯珠2的电压为13.31V,按我司0.4V间距标准分档,电压范围过宽,建议是不能放在一起使用的。从灯珠的辐射效率来看,灯珠2的小于灯珠1的,这说明有更多的电能转化成热能了。

5.webp.jpg

图5:去透镜后图

  上图是去掉玻璃透镜后的图片,从图中不难看出,此封装工艺是在芯片表面涂覆硅胶后再加盖玻璃透镜,此封装工艺就是可见光LED的生产工艺,由于玻璃透镜用胶粘的方式,其本身气密性较差,为保护芯片、金线及腔体不受有害物质的破坏,而采用在芯片表面涂覆一种硅胶进行保护,在图中我们也能看到胶体或芯片有变色的痕迹。那么到底是胶体变色,还是芯片变色呢?

6.webp.jpg

图6:去胶前后对比图

  将芯片表面的胶体去除后,我们发现芯片表面并无发黄现象,那么可以确定发黄的物质其实就是胶体本身。

  对于胶体黄化,我们会考虑到散热的问题,热传导不出去,经过一定时间后确实会产生此种现象,这是大功率白光封装中常见的问题。进一步分析封装体导热效果如何,我们对焊接层在X-Ray设备下进行空洞率测试。

7.webp.jpg

图7:空洞率检测

  而且从图1可以看出,两块模组中不良品全部集中在一块模组上,如果是散热不好,不良就不应该只在一块板上,这是否是前面提到的两种工艺的芯片放在一起的原因呢?那这是真正的原因吗?从图7可以看出焊接空洞率在15%以内,这在焊锡工艺来说已经非常不错了,那是否是芯片本身产生的热没有传导出去呢?

  下面我们对两款芯片对应的灯珠的散热能力来分析是否是芯片工艺不同而导致的胶体变色。

8.webp.jpg

图8:灯珠1热阻测试曲线

9.webp.jpg

图9:灯珠2热阻测试曲线

  从图8、图9中我们可以了解到灯珠1和灯珠2的热阻均小于2K/W,此热阻反映此灯珠本身导热能力较好,且两款灯珠的导热能力相当,也就是说此灯珠胶体变色并不是因为芯片工艺不同而导致。

  下面来分析下胶水的特性,一般目前做功率型的封装,都会用到有机硅胶,而有机硅胶有甲基硅胶和苯基硅胶,甲基硅胶的透湿透氧率为20000~30000cm3/(m2×24H×atm),苯基硅胶的透湿透氧率为300~3000cm3/(m2×24H×atm),一般气体和水都可渗透进有机硅胶内部,封装材料的透湿透氧率高,器件的气密性就差,外界环境中的有害物质就容易透过封装材料而入侵器件内部而导致器件失效。研究发现,有机材料长时间受UV光照射会发生光降解(有氧环境下发生光氧化)[1],出现老化和黄化现象[2],严重的甚至出现开裂[3],使得器件的光萃取效率和可靠性大幅下降最终导致失效,这种现象在深紫外波段尤其严重。通过对胶水的特性分析,我们应该清楚上面胶体黄化现象的原因,那就是胶水的气密性差,空气和水气的入侵,在UV光的作用下而发生的黄化现象,那为什么同一个系统上,这种现象只出现在一种芯片上呢?这就是前面说过的不同工艺生产的芯片,其光电参数不同,从而影响胶体所在的热环境不同,黄化时间也就不同,但这种有机UV LED的封装,在一段时间的使用后,也必将发生胶体黄化现象。那么如何避免此类问题呢?

  案例告诉我们如何选择UV LED封装结构

  鸿利秉一采用的全无机封装是陶瓷C+金属M+硬质玻璃H,整个封装过程并无有机材料,而玻璃是一种高质密的无机物,其分子间间隙比水还小,所以一般气体和水都无法透过玻璃,因此玻璃比有机硅胶更容易实现气密性封装。

10.webp.jpg

图10:CMH封装结构图

11.webp.jpg

图11:封焊示意图

  此工艺可以在真空或干燥的保护气环境下通过激光焊接的方式实现气密性封装,气密性可达美国军标MIL-STD-883要求。能够给芯片提供一个低氧、干燥的相对稳定的使用环境,同时较有机材料而言,有更好的耐紫外性能,进而保证UV LED长期使用不因含有机封装材料而出现性能劣化。对于工业级的应用,光源是关键部件,因此要求相对要高,为了确保应用的可靠性,我相信全无机UV LED的封装模式是最好的选择。


News / 相关推荐 More
2019 - 06 - 28
点击次数: 3
6月26日,世界品牌实验室(World Brand Lab)在北京发布了2019年《中国500最具价值品牌》分析报告,报告依旧基于财务数据、品牌强度和消费者行为分析。榜单前五名分别为国家电网(4575.36亿元)、工商银行(4156.79亿元)、海尔(4075.85亿元)、腾讯(4067.25亿元)、中国人寿(3539.87亿元)。据悉,去年占据榜单前五名的也是这五家企业,只是排名有些不同,依次为国家电网、腾讯、海尔、工商银行、中国人寿。报告显示,2019年度《中国500最具价值品牌》的总价值为218710.33亿元,比去年增加34251.22亿元,同比增长18.57%。本年度排行榜中,入选的品牌包括食品饮料、轻工业、建材、传媒、纺织服装、医药、机械等在内的27个相关行业。其中,照明电器行业入选的有两个品牌:雷士照明(326.95亿元)和佛山照明(157.92亿元),且排名皆有提升。雷士照...
2019 - 06 - 28
点击次数: 6
飞利浦更新了Hue系列产品,配备蓝牙的灯泡取代了Zigbee灯泡,但他们仍然需要Hue Bridge才能与HomeKit配合使用。从今天开始,新的A19和BR30 Hue灯泡可以支持蓝牙和传统的Zigbee。这些新的蓝牙灯泡专为那些刚刚开始使用智能家居或无法访问互联网来控制灯泡的人而设计。它们使用新的Hue蓝牙应用程序进行设置,最多可以通过应用程序控制10个灯泡,还可以通过Amazon Alexa或Google智能助理连接不需要集线器。这些通过蓝牙连接的灯泡不支持homekit,仍然需要Philipe Hue Bridge。用户可以随时添加Philips Hue Bridge以解锁其他功能,如支持Hue配件和Apple Home Kit。包含蓝牙灯泡的全新Hue系列将取代现有的A19传统灯泡和BR30筒灯灯泡,这两种灯泡是最常见的灯泡。全新Hue系列产品分别具有白色,白色氛围,白色和彩色氛...
2019 - 06 - 27
点击次数: 27
台工研院携手 LED 驱动 IC 厂聚积科技、PCB 厂欣兴电子与半导体厂錼创科技,四方合力研发的次世代显示技术微发光二极管(Micro LED)又有新进展。继去年展出全球第一个直接转移至 PCB 基板的 Micro LED 显示模块后,时隔一年再公开的合作结晶成功实现了「RGB」全彩,但小小一块板子背后所要解决的技术问题尽是挑战。红光良率不比蓝绿,弱化结构更是难题Micro LED 技术谈了好多年,众所周知这是一门需要颠覆传统制程、牵涉产业领域甚广的破坏式创新技术,各个技术环节对领域专家而言都有不易突破的瓶颈。去年台工研院与三厂合作开发的被动矩阵式驱动超小间距 Micro LED 显示模块,成功将 Micro LED 阵列芯片直接转移到 PCB 基板,只是RGB 全彩独缺红光。经过一番努力,今年总算是让红光「亮」了相。有别于先前 6 cm x 6 cm 的 Micro LED 显示模块,...
2019 - 06 - 27
点击次数: 4
大尺寸OLED将步上PDP后尘,AM Mini LED、Mini LED技术完胜OLED群创技术副总丁景隆说,OLED电视最大优势在于高对比,然而,OLED是一个有瑕疵的技术,在AM Mini LED及Mini LED技术快速发展下,他认为大尺寸OLED命运将步上PDP(电浆电视)后尘,最快2023年、2024年退出大尺寸电视市场。群创敢发此一豪语,凭借的是两大技术,一个是Dual Cell(群创称之为MEGAzone)技术,另外就是AM Mini LED技术。群创在上周股东会后以65英寸4K进行暗室实测MEGAzone vs. OLED及 AM Mini LED vs. OLED,对比(contrast)方面与OLED相近,但在颜色、亮度、寿命表现更优于OLED,无烙印风险,价格比OLED更亲民,再次确认上述两项技术在性价比均完胜OLED。丁景隆指出,台湾地区有先天Mini LED产业链...
2019 - 06 - 27
点击次数: 8
据外媒报道,骑自行车的人可以选择在他们自行车辐条上安装一个LED灯,这样在骑行的过程中可以让车轮变成一个行走“光环”。现在,来自美国加州的初创公司MonkeyLectric决定为这项技术带来一个新的发展方向,即LED灯可以自动启动且只在必要的时候启动。这款全新的A15 Automatic Monkey Light在众筹网站Kickstarter上的宣传中介绍称,其由一个LED模块和一个圆柱形电池组成。其中,LED模块两侧各有两个RGB LED,每对输出40流明。得益于模块内的环境光传感器和加速计,它们只在天黑的时候启动,并且只会有在车轮动起来的时候才会启动。这一功能节省了用户手动打开、关闭电源的时间,而且还能延长电池充电之间所需的时间。获悉,每次USB充电最长可持续使用17个小时的时间,当需要充电的时候里边的锂电池需要被取出。通过LED模块上的两个按钮,用户有23种光的颜色/图案选择。整个...
2019 - 06 - 18
点击次数: 6
光宝科将于本周五 (21 日) 召开股东会,市场聚焦下半年营运展望,和近期在美中贸易摩擦未能缓和的情况下,对产业景气后市的看法。此外,高雄厂预定 6 月量产,量产进度等细节也将成为重点。光宝第 2 季营收与获利表现,都将优于第 1 季,不过,由于去年下半年贸易摩擦开始至今,每个产品客户均对订单量下修 1 至 2%,量虽不多,但下行趋势明显。副董事长陈广中指出,第 2 季以来,客户预估量已较第 1 季小幅成长,但由于客户先前持续下修需求,因此对景气后市看法转趋保守,此次股东会上,预料其对产业景气后市看法。陈广中先前曾说,目前客户订单因美中贸易摩擦,要求转移订单至台湾地区生产的较少,多为考量资安因素,已将部分客户要求的云端网通与电源产品,移回台湾生产,高雄厂预计 6 月量产,届时云端与电源等产品,也将转移至高雄厂,关于高雄厂最新量产进度与产能配置情况,预料也将备受关注。此外,光宝科董事会日前决...
CONTACT US
联系我们
东莞市勤邦电子科技有限公司
电话:+86 0769-22105118
传真:+86 0769-22105119
地址:东莞市南城区雅园工业区路88号(万嘉科技园A栋4楼)
微信公众号
手机云网站
Feedback
在线留言
Copyright ©2018 - 2023 东莞市勤邦电子科技有限公司