第一篇：LED的基礎(chǔ)知識(shí)

LED的基礎(chǔ)知識(shí) LED是發(fā)光二極管的英文light Emitting Diode 的縮寫(xiě)，它是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體發(fā)光顯示器件。LED應(yīng)用廣泛，除可作為各種指示燈.，信號(hào)燈和裝燈外，還應(yīng)用與儀表顯示，背光源車載光源，照明等方面。LED在電路中的文字符號(hào)用字母VL表示，電路圖形如圖1-1表示

《LED》的分類

1按使用材料的分類可分為磷化稼，磷砷化鎵砷化鎵和磷銦砷化鎵和磷砷鋁化鎵等多種。2按封裝分類LED按封裝分類結(jié)構(gòu)及玻璃封裝形式可分為全環(huán)氧包封，金屬底座環(huán)氧包封，陶瓷底座環(huán)氧包封及玻璃封裝。還可分為加色散射分裝，無(wú)色散射封裝有色透明封裝，和無(wú)色透明封裝。LED按其封裝外形可分為園形方形矩形和三角形和組合形等多種。3按管體顏色分類LED按管體顏色又分為紅色黃色綠色琥珀色橙色藍(lán)色黑色白色水色透明色等多種?！?按發(fā)光顏色及光譜范圍分類可分為有色光和紅外光。有色光有分為紅色光黃色光橙色光綠色光，（又細(xì)分為黃綠，標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）藍(lán)色有的LED中包含了兩種或兩種以上的顏色的芯片，可以發(fā)多種顏色的光。5按發(fā)光強(qiáng)度的分類LED按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流可分為普通亮度的LED和超高亮度的LED（發(fā)光強(qiáng)度高于100mcd）6按工作電流分類可分為微電流，低電流和大電流。普通LED屬于地點(diǎn)流其工作電流在十幾到幾十毫安。微電流的LED的工作電流在2mA以下，亮度與普通LED發(fā)光相同。大電流LED的工作電流可達(dá)100mA以上。7按功率分類：LED按耗散功率的不同可分為小功率和大功率。通常耗散功率在0.5W以下的LED稱為小功率，耗散功率我0.5W或以上的稱為大功率。8按功率和特性分類另外LED還可分為普通單色LED和高亮度LED超高亮度LED大功率LED變色LED閃爍LED電壓控制形LED紅外發(fā)射二極管和負(fù)阻LED等LED的結(jié)構(gòu)特性：LED屬于電流控制形半導(dǎo)體器件，其發(fā)光體是半導(dǎo)體晶片。芯片通常粘附在支架或基板上，通過(guò)金屬線與LED的陰極和陽(yáng)極連接。芯

片和支架或基板等用有色或透明的環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)LED發(fā)光的原理：半導(dǎo)體晶片由P形半導(dǎo)體和N形半導(dǎo)體倆部分組成。他與普通的二極管的PN結(jié)一樣，也具有單向?qū)щ娞匦浴？昭ㄔ赑形半導(dǎo)體里面占主導(dǎo)地位。N形半導(dǎo)體中主要是電子，他們之間就形成了一個(gè)PN結(jié)。當(dāng)LED內(nèi)部有一定的電流通過(guò)PN結(jié)時(shí)，電子就會(huì)從N區(qū)移向P區(qū)，與空穴結(jié)合，使晶片點(diǎn)亮發(fā)光。

第二篇：LED基礎(chǔ)知識(shí)大集合 (104)

本文由luguled貢獻(xiàn)

doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。洗墻燈、推動(dòng) LED 洗墻燈、投光燈發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

（信息提供：綠谷光電劉小姐）信息提供：綠谷光電劉小姐）節(jié)約能源和開(kāi)發(fā)新能源已成為 21 世紀(jì)世界各國(guó)能源發(fā)展的基本選擇。我國(guó)是世界照明產(chǎn)品生產(chǎn)、消 費(fèi)和出口大國(guó)，照明用電占全國(guó)總發(fā)電量的 12%，并以每年 5%的速度增長(zhǎng)。照明節(jié)電是我國(guó)解決電力短 缺矛盾和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)突破口，而照明領(lǐng)域節(jié)能最具有革命性的技術(shù)突破就是半導(dǎo)體(即 LED)照 明。

一、LED 照明正在引發(fā)電光源產(chǎn)品的一場(chǎng)革命 1879 年美國(guó)發(fā)明家愛(ài)迪生成功研制出第一只實(shí)用白熾燈，人類社會(huì)告別明火照明進(jìn)入電光源照明時(shí) 代，標(biāo)志著人類文明的一大進(jìn)步。在電光源照明產(chǎn)業(yè)百多年的發(fā)展進(jìn)程中，相繼輝煌了白熾燈、鎢絲燈和 熒光燈等三代電光源產(chǎn)品。那么 21 世紀(jì)的照明新光源是什么呢?科技界普遍認(rèn)為是半導(dǎo)體發(fā)光二極管(英文 全稱 LightEmittingDiode，縮寫(xiě)“LED”，下同)，即第四代電光源產(chǎn)品。作為新型高效固體光源，LED 照明是以半導(dǎo)體芯片為材料，利用電子移動(dòng)來(lái)發(fā)光，直接把電能轉(zhuǎn)化為 光能，而非燈絲加燈泡的“老面孔”。所謂大功率 LED，則是指在電流為 350mA、電壓平均值在 3.4V 左 右、功率超過(guò) 1W 條件下工作的 LED。從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，LED 照明產(chǎn)業(yè)分為上游、中游和下游。其中，LED 襯底材料、外延晶片、芯片等的制造是上游產(chǎn)業(yè)，LED 的封裝是中游產(chǎn)業(yè)，基于 LED 光源的燈具制 造是下游產(chǎn)業(yè)。顯然，上游產(chǎn)業(yè)是技術(shù)資本密集型產(chǎn)業(yè)，投資額度和工藝控制技術(shù)難度大;下游是勞動(dòng)密集 型 產(chǎn) 業(yè)，行 業(yè) 進(jìn) 入 門(mén) 檻 低;中 游 產(chǎn) 業(yè) 則 居 于 二 者 之 間。

作為光源，大功率 LED 優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在節(jié)能、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等三個(gè)方面。LED 不依靠燈絲發(fā)熱獲取 光源，能量轉(zhuǎn)化效率高，理論上只有白熾燈能耗的 10%、熒光燈能耗的 50%，使用壽命卻 100 倍于傳統(tǒng)燈 泡。普通節(jié)能燈壽命在 5000 個(gè)小時(shí)以上，是白熾燈的 5 倍，而大功率 LED 光源壽命達(dá) 5 萬(wàn)小時(shí)以上，幾

乎不存在維修成本(詳見(jiàn)附表 1)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008 年我國(guó)的用電量達(dá) 3.43 萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中照明占 12%。若 LED 的發(fā)光效率繼續(xù)以目前速度提升且其應(yīng)用程度占到照明市場(chǎng)的 30%，則到 2020 年中國(guó)每年可節(jié)電 2000 多億千瓦時(shí)，按每度電 0.8 元折算，可節(jié)約 1600 億元;按現(xiàn)有電力能源結(jié)構(gòu)估算，相當(dāng)于減排 1.994 億噸二氧化碳。與傳統(tǒng)節(jié)能燈不同，LED 照明用的是冷光源，無(wú)需充氣，無(wú)需玻璃外殼，無(wú)需添加汞、鉛 等有害金屬物質(zhì)，且具顯色性好、無(wú)頻閃、光線柔和等特性，有助于改善少年兒童的近視問(wèn)題，因而從生 產(chǎn)到使用直至報(bào)廢可謂全程無(wú)污染，被譽(yù)為“綠色照明”。專家和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)將是 21 世紀(jì)最大、最活躍的高科技產(chǎn)業(yè)之一，在經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)及國(guó)家安全方面具有極其重要的意義。并預(yù)言：大功率 LED 照明正在世界范圍內(nèi)引發(fā)電光源產(chǎn)品的一場(chǎng)革命，將成為人類照明史上的又一次飛躍。

LED 照明符合節(jié)能減排、綠色環(huán)保、安全、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的照明技術(shù)。作為 21 世紀(jì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，LED 照明產(chǎn)業(yè)已引起世界各國(guó)，尤其是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)業(yè)界和政府的高度 重視。近年來(lái)，美國(guó)的 GE、荷蘭的 PHILIP、德國(guó)的 OSRAM 和日本的日亞化工(號(hào)稱國(guó)際 LED 照明領(lǐng)域 的“四大龍頭企業(yè)”)等國(guó)際著名的電光源公司都投入巨資研發(fā) LED 照明技術(shù)并將其產(chǎn)業(yè)化。美國(guó)、日本、韓國(guó)和歐盟等相繼推出了國(guó)家 LED 照明計(jì)劃，以搶奪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。我國(guó)于 2003 年 6 月也成立了 “國(guó) 家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組”，國(guó)務(wù)院批復(fù)了科技部會(huì)同有關(guān)部門(mén)組織實(shí)施“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”?？梢詧?jiān)信，我國(guó)政府推出的各項(xiàng)相關(guān)建設(shè)規(guī)劃及鼓勵(lì)措施，勢(shì)必惠及 LED 照明行業(yè)，也將會(huì)對(duì) LED 照明 產(chǎn)品的民用化起到積極的推動(dòng)作用。

第三篇：LED戶外廣告牌基礎(chǔ)知識(shí)

LED

戶外廣告牌基礎(chǔ)知識(shí)

LED屏幕(戶外廣告牌，顯示屏)按應(yīng)用場(chǎng)所不同，大致可以分外戶外廣告牌和室外屏幕兩類。由于LED戶外廣告牌的應(yīng)用環(huán)境不同于室內(nèi)屏幕，并且環(huán)境條件比較惡劣，自然對(duì)LED的發(fā)光材料和箱體有著較高的要求。一般來(lái)說(shuō)戶外廣告牌的LED須采用超高亮發(fā)光材料，亮高度（UHB）是指發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)100mcd的LED，又稱坎德拉（cd）級(jí)LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制進(jìn)展十分迅速，現(xiàn)已達(dá)到常規(guī)材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能達(dá)到的性能水準(zhǔn)。

目前，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍(lán)以及橙、黃多種顏色的LED都達(dá)到了坎德拉級(jí)的發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了超高亮度化、全色化，使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實(shí)。發(fā)光亮度已高于1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，實(shí)現(xiàn)3D動(dòng)畫(huà)。新一代紅綠、藍(lán)超高亮度LED 達(dá)到了前所未有的性能。

戶外廣告牌像素目前均由紅/綠/藍(lán)三種原色(基色)的許多單管LED構(gòu)成，常用成品有像素筒和像素模組兩種結(jié)構(gòu)。像素尺寸多為12-26毫米，像素組成：?jiǎn)紊?R/3R/4R、偽彩以1R2YG/1R3YG/1R4YG、真彩以2R1G1B等組成形式居多。

一、戶外廣告牌系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原則

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.亮度與配色依據(jù)

3.可靠性設(shè)計(jì)原則

4.安全性設(shè)計(jì)原則

5.易管理及可操作性設(shè)計(jì)原則

二、屏體安裝方式

墻掛式：即顯示幕背靠墻面，并固定在墻面上。此方式為常見(jiàn)方式，而且較易實(shí)現(xiàn)。

坐立式：即顯示幕坐立在平臺(tái)上。此方式最易實(shí)現(xiàn)，在條件許可的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先采用這種安裝方式。

鑲嵌式：即顯示幕鑲嵌在一個(gè)墻框內(nèi)。此方式不多見(jiàn)，如果墻面凹陷深度不夠，須考慮其維護(hù)性。

側(cè)掛式：即顯示幕兩側(cè)受力，側(cè)掛在兩建筑物或立柱之間。此方式常用于空曠場(chǎng)地的屏體懸掛，兩立柱依據(jù)屏體的懸掛要求搭建。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、材料選擇

采用角鋼作為屏體框架的主要材料，進(jìn)行防腐、耐火處理。

2、箱體結(jié)構(gòu)

采用大箱體結(jié)構(gòu)，箱體材料進(jìn)行打磨、鍍鋅、噴塑處理、具有防水/耐腐蝕功能。箱體具有厚度薄、重量輕、強(qiáng)度高，采用定位柱技術(shù)保證安裝精度等特點(diǎn)。

3、框架結(jié)構(gòu)

由于采用標(biāo)準(zhǔn)的箱體結(jié)構(gòu)，使得屏體框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度及屏體的安裝工藝容易控制，保證了整屏的平整度。

4、聯(lián)接結(jié)構(gòu)

采用焊接和連接件并用的聯(lián)接方式，簡(jiǎn)單易行，可以確保聯(lián)接強(qiáng)度，同時(shí)提高屏體的安裝效率。

四、系統(tǒng)防護(hù)功能設(shè)計(jì)

1、安全配電系統(tǒng)

a.上電系統(tǒng) b.防靜電設(shè)計(jì) c.防雷設(shè)計(jì)

2、屏體結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)

a.防風(fēng)設(shè)計(jì) b.防震設(shè)計(jì) c.防水設(shè)計(jì) d.防潮/防結(jié)露設(shè)計(jì) e.防塵設(shè)計(jì)

f.防氧化/防腐蝕設(shè)計(jì)

3、溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

A.屏體的散熱系統(tǒng)及防高溫設(shè)計(jì)

a.優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)器選擇 b.完善的工藝設(shè)計(jì) c.完備的系統(tǒng)防護(hù)設(shè)備 d.先進(jìn)的系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)：即“動(dòng)態(tài)散熱”技術(shù)，密封式對(duì)流散熱，空調(diào)冷卻式內(nèi)部對(duì)流散熱

B.屏體的防低溫設(shè)計(jì)

第四篇：LED封裝材料基礎(chǔ)知識(shí)(精)

LED 封裝材料基礎(chǔ)知識(shí)

LED 封裝材料主要有環(huán)氧樹(shù)脂，聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃，有機(jī)硅材料等高透明材料。其中聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃等用作外層透鏡材料；環(huán)氧樹(shù)脂，改性環(huán)氧樹(shù)脂，有機(jī)硅材料等，主要作為封裝材料，亦可作為透鏡材料。而高性能有機(jī)硅材料將成為高端LED 封裝材料的封裝方向之一。下面將主要介紹有機(jī)硅封裝材料。

提高LED 封裝材料折射率可有效減少折射率物理屏障帶來(lái)的光子損失，提高光量子效率，封裝材料的折射率是一個(gè)重要指標(biāo)，越高越好。提高折射率可采用向封裝材料中引入硫元素，引入形式多為硫醚鍵、硫脂鍵等，以環(huán)硫形式將硫元素引入聚合物單體，并以環(huán)硫基團(tuán)為反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行聚合則是一種較新的方法。最新的研發(fā)動(dòng)態(tài)，也有將納米無(wú)機(jī)材料與聚合物體系復(fù)合制備封裝材料，還有將金屬絡(luò)合物引入到封裝材料，折射率可以達(dá)到1.6-1.8，甚至2.0，這樣不僅可以提高折射率和耐紫外輻射性，還可提高封裝材料的綜合性能。

一、膠水基礎(chǔ)特性

1.1有機(jī)硅化合物--聚硅氧烷簡(jiǎn)介

有機(jī)硅封裝材料主要成分是有機(jī)硅化合物。有機(jī)硅化合物是指含有Si-O 鍵、且至少有一個(gè)有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物，習(xí)慣上也常把那些通過(guò)氧、硫、氮等使有機(jī)基與硅原子相連接的化合物也當(dāng)作有機(jī)硅化合物。其中，以硅氧鍵（-Si-0-Si-）為骨架組成的聚硅氧烷，是有機(jī)硅化合物中為數(shù)最多，研究最深、應(yīng)用最廣的一類，約占總用量的90%以上。

1.1.1結(jié)構(gòu)

其結(jié)構(gòu)是一類以重復(fù)的Si-O 鍵為主鏈，硅原子上直接連接有機(jī)基團(tuán)的聚合物，其通式為R ’---（Si R R ’---O）n---R ”，其中，R、R ’、R ”代表基團(tuán)，如甲基，苯基，羥基，H，乙烯基等；n

為重復(fù)的Si-O 鍵個(gè)數(shù)（n 不小于2）。有機(jī)硅材料結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性：

（1）Si原子上充足的基團(tuán)將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來(lái)；（2）C-H無(wú)極性，使分子間相互作用力十分微弱；（3）Si-O鍵長(zhǎng)較長(zhǎng)，Si-O-Si 鍵鍵角大。

（4）Si-O鍵是具有50％離子鍵特征的共價(jià)鍵（共價(jià)鍵具有方向性，離子鍵無(wú)方向性）。

1.1.2性能

由于有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的性能，具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異特性。

耐溫特性：有機(jī)硅產(chǎn)品是以硅－氧（Si －O）鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的，C －C 鍵的鍵能為347kJ/mol，Si －O 鍵的鍵能在有機(jī)硅中為462kJ/mol，所以有機(jī)硅產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高，高溫下（或輻射照射）分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解。有機(jī)硅不但可耐高溫，而且也耐低溫，可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用。無(wú)論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能，隨溫度的變化都很小。

耐候性：有機(jī)硅產(chǎn)品的主鏈為－Si －O －，無(wú)雙鍵存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機(jī)硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。有機(jī)硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。

電氣絕緣性能：有機(jī)硅產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅，而且

它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料，被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上。有機(jī)硅除了具有優(yōu)良的

耐熱性外，還具有優(yōu)異的拒水性，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。

生理惰性：聚硅氧烷類化合物是已知的最無(wú)活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動(dòng)物體無(wú)排異反應(yīng)，并具有較好的抗凝血性能。

低表面張力和低表面能：有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴?，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?，因此，比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?，表面張力弱，表面能小，成膜能力?qiáng)。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。

1.1.3有機(jī)硅化合物的用途

由于有機(jī)硅具有上述這些優(yōu)異的性能，因此它的應(yīng)用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術(shù)、軍事技術(shù)部門(mén)的特種材料使用，而且也用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)到：建筑、電子電氣、半導(dǎo)體、紡織、汽車、機(jī)械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)藥醫(yī)療等行業(yè)。

其中有機(jī)硅主要起到密封、粘合、潤(rùn)滑、絕緣、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等功能。隨著有機(jī)硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，形成化工新材料界獨(dú)樹(shù)一幟的重要產(chǎn)品體系，許多品種是其他化學(xué)品無(wú)法替代而又必不可少的。

1.2 LED封裝用有機(jī)硅材料特性簡(jiǎn)介

LED 封裝用有機(jī)硅材料的要求：光學(xué)應(yīng)用材料具有透光率高，熱穩(wěn)定性好，應(yīng)力小，吸濕性低等特殊要求，一般甲基類型的硅樹(shù)脂25℃時(shí)折射率為1.41左右，而苯基類型的硅樹(shù)脂折射率要高，可以做到1.54以上，450 nm 波長(zhǎng)的透光率

要求大于95％。在固化前有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，成形好；固化后透明、硬度、強(qiáng)度高，在高濕環(huán)境下加熱后能保持透明性。

主要技術(shù)指標(biāo)有：折射率、粘度、透光率、無(wú)機(jī)離子含量、固化后硬度、線性膨脹系數(shù)等等。

1.2.1 材料光學(xué)透過(guò)率特性

石英玻璃、硅樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的透過(guò)率如圖1 所示。硅樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂先注入模具, 高溫固化后脫模, 形成厚度均勻?yàn)? mm 的樣品。可以看到, 環(huán)氧樹(shù)脂在可見(jiàn)光范圍具有很高的透過(guò)率, 某些波長(zhǎng)的透過(guò)率甚至超過(guò)了95% , 但環(huán)氧樹(shù)脂在紫外光范圍的吸收損耗較大, 波長(zhǎng)小于380 nm 時(shí), 透過(guò)率迅速下降。硅樹(shù)脂在可見(jiàn)光范圍透過(guò)率接近92%, 在紫外光范圍內(nèi)要稍低一些, 但在320 nm時(shí)仍然高于88%, 表現(xiàn)出很好的紫外光透射性質(zhì);石英玻璃在可見(jiàn)光和紫外

光范圍的透過(guò)率都接近95%, 是所有材料里面紫外光透過(guò)率最高的。對(duì)于紫外LED 封裝, 石英玻璃具有最高的透過(guò)率, 有機(jī)硅樹(shù)脂次之, 環(huán)氧樹(shù)脂較差。然而盡管石英玻璃紫外光透過(guò)率高, 但是其熱加工溫度高, 并不適用于LED 芯區(qū)的密封, 因此在LED 封裝工藝中石英玻璃一般僅作為透鏡材料使用。由于石英玻璃的耐紫外光輻射和耐熱性能已經(jīng)有很多報(bào)道 , 僅對(duì)常用于密封LED 芯區(qū)的環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂的耐紫外光輻射和耐熱性能進(jìn)行研究。

1.2.2耐紫外光特性

研究了環(huán)氧樹(shù)脂A 和B 以及有機(jī)硅樹(shù)脂A 和B 在封裝波長(zhǎng)為395 nm和375 nm 的LED 芯片時(shí)的老化情況, 如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中, 每個(gè)LED 的樹(shù)脂涂層厚度均為2 mm。可以看到, 環(huán)氧樹(shù)脂材料耐紫外光輻射性能都較差, 連續(xù)工作時(shí), 紫外LED 輸出光功率迅速衰減, 100 h 后輸出光功率均下降到初始的50% 以下;200 h 后, LED 的輸出光功率已經(jīng)非常微弱。對(duì)于脂環(huán)族的環(huán)氧樹(shù)脂B, 在375 nm 的紫外光照射下衰減比395 nm時(shí)要快, 說(shuō)明對(duì)紫外光波長(zhǎng)較為敏感, 由于375 nm的紫外光光子能量較大, 破壞也更為嚴(yán)重。雙酚類的環(huán)氧樹(shù)脂A 在375 nm 和395 nm 的紫外光

照射下都迅速衰減, 衰減速度基本一致。盡管雙酚類的環(huán)氧樹(shù)脂A 在375 nm 和395 nm 時(shí)的光透過(guò)率要略高于脂環(huán)族類的環(huán)氧樹(shù)脂B, 但是由于環(huán)氧樹(shù)脂A 含有苯環(huán)結(jié)構(gòu), 因此在紫外光持續(xù)照射時(shí), 衰減要比環(huán)氧樹(shù)脂B 要快。

盡管雙酚類的環(huán)氧樹(shù)脂A 在375 nm和395 nm時(shí)的光透過(guò)率要略高于脂環(huán)族類的環(huán)氧樹(shù)脂B, 但

是由于環(huán)氧樹(shù)脂A 含有苯環(huán)結(jié)構(gòu), 因此在紫外光持續(xù)照射時(shí), 衰減要比環(huán)氧樹(shù)脂B 要快。測(cè)量老化前后LED 芯片的光功率, 發(fā)現(xiàn)老化后LED 的光功率基本上沒(méi)有衰減。這說(shuō)明, 光功率的衰減主要是由紫外光對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的破壞引起的。環(huán)氧樹(shù)脂是高分子材料, 在紫外線的照射下, 高分子吸收紫外光子, 紫外光子光子能量較大, 能夠打開(kāi)高分子間的鍵鏈。因此, 在持續(xù)的紫外光照射下, 環(huán)氧樹(shù)脂的主鏈慢慢被破壞, 導(dǎo)致主鏈降解, 發(fā)生了光降解反應(yīng), 性質(zhì)發(fā)生了變化。實(shí)驗(yàn)表明, 環(huán)氧樹(shù)脂不適合用于波長(zhǎng)小于380 nm的紫外LED 芯片的封裝。相對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂, 硅樹(shù)脂表現(xiàn)出了良好的耐紫外光特性。經(jīng)過(guò)近1 500 h 老化后, LED 輸出光功率雖然有不同程度的衰減, 但是仍維持在85%以上, 衰減低于15%。這可能與硅樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂間的結(jié)構(gòu)差異有關(guān)。硅樹(shù)脂的主要結(jié)構(gòu)包括Si 和O, 主鏈Si-O-Si 是無(wú)機(jī)的, 而且具有較高的鍵能;而環(huán)氧樹(shù)脂的主鏈主要是C-C 或C-O, 鍵能低于Si-O。由于鍵能較高, 硅樹(shù)脂的性能相對(duì)要穩(wěn)定。因此, 硅樹(shù)脂具有良好的耐紫外光特性。

1.2.3 耐熱性

LED 封裝對(duì)材料的耐熱性提出了更高的要求。從圖3可以看出, 環(huán)氧樹(shù)脂和硅樹(shù)脂具有較好的承受紫外光輻照的能力。因此, 對(duì)其熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。圖3 表示這兩種材料在高溫老化后mm-1厚度時(shí)透過(guò)率隨時(shí)間的變化情況?？梢钥吹? 環(huán)氧樹(shù)脂的耐熱性較差, 經(jīng)過(guò)連續(xù)6天 的高溫老化后, 各個(gè)波長(zhǎng)的透過(guò)率都發(fā)生了較大的衰減, 紫外光范圍的衰減尤其嚴(yán)重, 環(huán)氧樹(shù)脂樣品顏色從最初的清澈透明變成了黃褐色。

硅樹(shù)脂表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐熱性能。在150 e 的高溫環(huán)境下, 經(jīng)過(guò)14 days 的老化后, 可見(jiàn)光范圍的樣品mm-1厚度時(shí)透過(guò)率只有稍微的衰減, 在紫外光范圍也僅有

少量的衰減, 顏色仍然保持著最初的清澈透明。與環(huán)氧樹(shù)脂不同, 硅樹(shù)脂以Si-O-Si 鍵為主鏈, 由于Si-O 鍵具有較高的鍵能和離子化傾向, 因此具有優(yōu)良的耐熱性。

1.2.4光衰特性

傳統(tǒng)封裝的超高亮度白光L ED ,配粉膠一般采用環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅材料。如圖4所示, 分別用環(huán)氧樹(shù)

脂和有機(jī)硅材料配粉進(jìn)行光衰實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?？梢钥闯? 用有機(jī)硅材料配粉的白光L ED 的壽命明顯比環(huán)氧樹(shù)脂的長(zhǎng)很多。原因之一是用有機(jī)硅材料和環(huán)氧樹(shù)脂配粉的封裝工藝不一樣, 有機(jī)硅材料烘烤溫度較低, 時(shí)間較短, 對(duì)芯片的損傷也小;另外, 有機(jī)硅材料比環(huán)氧樹(shù)脂更具有彈性, 更能對(duì)芯片起到保護(hù)作用。

1.2.5 苯基含量的影響

提高LED 封裝材料折射率可有效減少折射率物理屏障帶來(lái)的光子損失，提高光量子效率，封裝材料的折射率是一個(gè)重要指標(biāo)，越高越好。硅樹(shù)脂中苯基含量越大，就越硬，折射率越高（合成的幾乎全苯基的硅樹(shù)脂折射率可達(dá)1.57），但因熱塑性太大，無(wú)實(shí)際使用價(jià)值，苯基含量一般以20%~50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為宜。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苯基含量為40%時(shí)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅樹(shù)脂的折射率約1.51，苯基含量為50%時(shí)硅樹(shù)脂的折射率大于1.54，如圖5所示。所合成的都是高苯基硅樹(shù)脂，苯基含量都在45%以上，其折射率都在1.53以上，其中一些可以達(dá)到1.54以上。

1.3有機(jī)硅封裝材料應(yīng)用原理及分析

有機(jī)硅封裝材料一般是雙組分無(wú)色透明的液體狀物質(zhì)，使用時(shí)按A ：B=1：1的比例稱量準(zhǔn)確，使用專用設(shè)備行星式重力攪拌機(jī)攪拌，混合均勻，脫除氣泡即可用于點(diǎn)膠封裝，然后將封裝后的部件按產(chǎn)品要求加熱固化即可。

有機(jī)硅封裝材料的固化原理一般是以含乙烯基的硅樹(shù)脂做基礎(chǔ)聚合物，含SiH 基硅烷低聚物作交聯(lián)劑，鉑配合物作催化劑配成封裝料，利用有機(jī)硅聚合物的Si —CH ＝CH 2與Si —H 在催化劑的作用下，發(fā)生硅氫化加成反應(yīng)而交聯(lián)固化。我

們可以用儀器設(shè)備來(lái)分析表征一些技術(shù)指標(biāo)有如折射率、粘度、透光率、無(wú)機(jī)離子含量、固化后硬度、線性膨脹系數(shù)等等。

1.3.1 紅外光譜分析

有機(jī)硅聚合物的Si —CH ＝CH 2與Si —H 在催化劑的作用下，發(fā)生硅氫化加成反應(yīng)而交聯(lián)。隨著反

應(yīng)的進(jìn)行，乙烯基含量和硅氫基的濃度會(huì)逐漸減少，直到穩(wěn)定于一定的量，甚至消失。

可采用紅外光譜儀測(cè)量其固化前后不同階段的乙烯基和硅氫基的紅外光譜吸收變化情況[2]。我們只列舉合成的高苯基乙烯基氫基硅樹(shù)脂固化前和固化后的紅外光譜為例：如圖6所示，固化前：3071，3050 cm －1是苯環(huán)和CH 2=CH-不飽和氫的伸縮振動(dòng)，2960 cm－1是－CH 3的C-H 伸縮振動(dòng)，2130 cm－1是Si —H 的吸收峰，1590 cm －1是—CH ＝CH2不飽和碳的吸收峰，1488 cm －1是苯環(huán)的骨架振動(dòng)，1430，1120 cm －1 是Si －Ph 的吸收峰，1250 cm －1是Si －CH 3的吸收峰，1060 cm －1是Si-O-Si 的吸收峰；固化后：2130 cm －1處的Si —H 的吸收峰和1590 cm－1處的—CH ＝CH2不飽和碳的吸收峰均消失。

1.3.2 熱失重分析

有機(jī)硅主鏈si-0-si 屬于“無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)”，si-0鍵的鍵能為462kJ/mol，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C-C 鍵的鍵能347kJ/mol，單純的熱運(yùn)動(dòng)很難使si-0鍵均裂，因而有機(jī)硅聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)所連烴基起到了屏蔽作用，提高了氧化穩(wěn)定性。有機(jī)硅聚合物在燃燒時(shí)會(huì)生成不燃的二氧化硅灰燼而自熄。為了分析封裝材料的耐熱性，及硅樹(shù)脂對(duì)體系耐熱性的影響，我們進(jìn)行了熱失重分析，如圖7圖8所示，樣品起始分

解溫度大約在400℃，800℃的殘留量在65％以上。封裝材料在400℃范圍內(nèi)不降解耐熱性好，非常適用于大功率LED 器件的封裝。

1.3.3 DSC分析

我們采用DSC（差示熱量掃描法）分析了硅樹(shù)脂固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。一般，Tg 的大小取決于分子鏈的柔性及化學(xué)結(jié)構(gòu)中的自由體積，即交聯(lián)密度，Tg 隨交聯(lián)密度的增加而升高，可以提供一個(gè)表征固化程度的參數(shù)。我們采用DSC 分析了所制備的凝膠體、彈性體、樹(shù)脂體的Tg，如表1所示，顯然隨著凝膠體、彈性體、樹(shù)脂體的交聯(lián)密度的增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 升高。同樣也列舉合成的高苯基乙烯基氫基硅樹(shù)脂固化后的差示熱量掃描分析圖譜，如圖9所示，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 約72℃。封裝應(yīng)用應(yīng)根據(jù)封裝實(shí)際的需求，選用不同的形態(tài)。

表1 有機(jī)硅樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg

圖9 高苯基乙烯基氫基硅樹(shù)脂DSC 分析圖譜 1.4有機(jī)硅封裝材料的分類及與國(guó)外同類產(chǎn)品的對(duì)比

為了提高LED 產(chǎn)品封裝的取光效率，必須提高封裝材料的折射率，以提高產(chǎn)品的臨界角，從而提高產(chǎn)品的封裝取光效率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比起熒光膠和外封膠折射率都為1.4時(shí)，當(dāng)熒光膠的折射率比外封膠高時(shí)，能顯著提高LED 產(chǎn)品的出光效率，提升LED 產(chǎn)品光通量。目前業(yè)內(nèi)的混熒光粉膠折射率一般為1.5左右，外封膠的折射率一般為1.4左右，故大功率白光LED 灌封膠應(yīng)選取透光率高（可見(jiàn)光透光率大于99%）、折射率高（1.4-1.5）、耐熱性較好（能耐受200℃的高溫）的雙組分有機(jī)硅封裝材料

LED 有機(jī)硅封裝材料，固化后按彈性模量劃分，可分為凝膠體，彈性體及樹(shù)脂等三大類；按折射率劃分，可分為標(biāo)準(zhǔn)折射率型與高折射率兩大類，見(jiàn)表2：

表2 LED有機(jī)硅封裝材料的分類

與國(guó)外同類產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比，其參數(shù)如表3表4所示，可知各項(xiàng)性能參數(shù)較接近，經(jīng)部分客戶試用反映良好。

表3自制低折色率產(chǎn)品與國(guó)外同類產(chǎn)品的比較

表4自制高折色率產(chǎn)品與國(guó)外同類產(chǎn)品的比較

針對(duì)LED 封裝行業(yè)的不同部位的具體要求開(kāi)發(fā)五個(gè)應(yīng)用系列的有機(jī)硅材料，不同的封裝要求，在封裝材料的粘度，固化條件，固化后的硬度（或彈性），外觀，折光率等方面有差異。具體分類介紹如下：

1.4.1混熒光粉有機(jī)硅系列

傳統(tǒng)封裝的超高亮度白光L ED ,配粉膠一般采用環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅材料。如圖9所示, 分別用環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅材料配粉進(jìn)行光衰實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?？梢钥闯? 用有機(jī)硅材料配粉的白光L ED 的壽命明顯比環(huán)氧樹(shù)脂的長(zhǎng)很多。原因之一是用有機(jī)硅材料和環(huán)氧樹(shù)脂配粉的封裝工藝不一樣, 有機(jī)硅材料烘烤溫度較低, 時(shí)間較短, 對(duì)芯片的損傷也小;另外, 有機(jī)硅材料比環(huán)氧樹(shù)脂更具有彈性, 更能對(duì)芯片起到保護(hù)作用。

1.4.2 MODING封裝材料有機(jī)硅系列

1.4.3TOP 貼片封裝材料有機(jī)硅系列

1.4.4透鏡填充有機(jī)硅系列

1.4.5集成大功率LED 有機(jī)硅系列

二、膠水與其它材料之間的關(guān)聯(lián)性（含固晶膠）

有機(jī)硅材料對(duì)其他材料沒(méi)有腐蝕性，但某些材料會(huì)影響封裝材料的固化。固晶膠一般為環(huán)氧樹(shù)脂材料，它的固化劑種類很多，如果其中含有N，P，S 等元素，會(huì)導(dǎo)致封裝材料與固晶膠接觸部分不固化。如果對(duì)某一種基材或材料是否會(huì)抑制固化存在疑問(wèn)，建議先做一個(gè)相容性實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試某一種特定應(yīng)用的合適性。如果在有疑問(wèn)的基材和固化了的彈性體材料界面之間存在未固化的封裝料，說(shuō)明不相容，會(huì)抑制固化。

這些最值得注意的物質(zhì)包括：

1、有機(jī)錫和其它有機(jī)金屬化合物

2、硫、聚硫化物、聚砜類物或其它含硫物品

3、胺、聚氨酯橡膠或者含氨的物品

4、亞磷或者含亞磷的物品

5、某些助焊劑殘留物

有機(jī)硅封裝材料有很好的耐濕氣，耐水性及耐油性，但對(duì)濃硫酸，濃硝酸等強(qiáng)酸，氨水，氫氧化鈉等強(qiáng)堿，以及甲苯等芳香烴溶劑的抵抗能力差。下表定性的列出有機(jī)硅封裝材料耐化學(xué)品性。

有機(jī)硅封裝材料耐化學(xué)品性表

三、膠水的應(yīng)用與風(fēng)險(xiǎn)防范 3.1使用：

A、B 兩組分1：1稱量，用行星式重力攪拌機(jī)（自公轉(zhuǎn)攪拌脫泡機(jī)）攪拌均勻即可點(diǎn)膠。或者在一定溫度下，于10mmHg 的真空度下脫除氣泡即可使用。建議在干燥無(wú)塵環(huán)境中操作生產(chǎn)。

3.2注意事項(xiàng)

A、有機(jī)硅封裝材料在稱量，混合，轉(zhuǎn)移，點(diǎn)膠，封裝，固化過(guò)程中使用專用設(shè)備，避免與其他物質(zhì)混雜帶來(lái)不確定的影響。

B、某些材料、化學(xué)制劑、固化劑和增塑劑可以抑制彈性體材料的固化。這些最值得注意的物質(zhì)包括： B-

1、有機(jī)錫和其它有機(jī)金屬化合物

B-

2、硫、聚硫化物、聚砜類物或其它含硫物品 B-

3、胺、聚氨酯橡膠或者含氨的物品 B-

4、亞磷或者含亞磷的物品 B-

5、某些助焊劑殘留物

如果對(duì)某一種基材或材料是否會(huì)抑制固化存在疑問(wèn)，建議先做一個(gè)相容性實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試某一種特定應(yīng)用的合適性。如果在有疑問(wèn)的基材和固化了的彈性體材料界面之間存在未固化的封裝料，說(shuō)明不相容，會(huì)抑制固化。

C、在使用封裝材料時(shí)避免進(jìn)入口眼等部位；接觸封裝材料后進(jìn)食前需要清洗手；封裝材料不會(huì)腐蝕皮膚，因個(gè)人的生理特征有差異，如果感覺(jué)不適應(yīng)暫停相關(guān)工作或就醫(yī)。

D、在LED 生產(chǎn)中很可能會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題是芯片封裝時(shí)，杯內(nèi)汽泡占有很大的不良比重，但是產(chǎn)品在制作過(guò)程中如果汽泡問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決或防治，就會(huì)造成產(chǎn)品衰減加快的一個(gè)因素。影響氣泡產(chǎn)生的因素比較多, 但是多做一些工程評(píng)估，即可逐步解決。一般情況下，工藝成熟后，氣泡的不良比重不會(huì)太高。以下是相關(guān)因素：

（1）環(huán)境的溫度和濕度對(duì)氣泡產(chǎn)生有較大的影響。（2）模條的溫度也是產(chǎn)生氣泡的一個(gè)因素。（3）氣泡的產(chǎn)生與工藝的調(diào)整有很大關(guān)系。

例如，有些工廠沒(méi)有抽真空也沒(méi)有氣泡，而有些即使抽了真空也有氣泡，從這一點(diǎn)看不是抽不抽真空的問(wèn)題，而是操作速度的快慢、熟練程度的問(wèn)題。同時(shí)與環(huán)境溫度也是分不開(kāi)的。環(huán)境溫度變化了，可以采取相應(yīng)的措施加以控制。若常溫是15℃，如讓膠水的溫度達(dá)到60℃，這樣做杯內(nèi)氣泡就不會(huì)出現(xiàn)。同時(shí)要注意很多細(xì)節(jié)問(wèn)題，如在滾筒預(yù)沾膠時(shí)產(chǎn)生微小氣泡，肉眼和細(xì)微鏡下看不到，但一進(jìn)入烤箱體內(nèi)，熱脹氣泡擴(kuò)漲。如果此時(shí)溫度太高，氣體還沒(méi)有躍出就固化所以產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象。LED 表面有氣泡但沒(méi)破，此為打膠時(shí)產(chǎn)生氣泡。LED 表面有氣泡已破，原因是溫度太高。手工預(yù)灌膠前，支架必須預(yù)熱。預(yù)熱預(yù)灌的AB 組分進(jìn)行2小時(shí)調(diào)換一次。只要你保持AB 料、支架都是熱的，氣泡問(wèn)題不難解。因?yàn)锳B 組分冷時(shí)流動(dòng)性差, 遇到冷支架容易把氣泡帶入。操作時(shí)要注意以下問(wèn)題：

（1）操作人員的操作技巧不熟練（整條里面有一邊出現(xiàn)氣泡）；（2）點(diǎn)膠機(jī)的快慢和膠量沒(méi)有控制好（很容易出現(xiàn)氣泡的地方）；（3）機(jī)器是否清潔（此點(diǎn)不一定會(huì)引起氣泡，但很容易產(chǎn)生類似冰塊一樣的東西，尤其是環(huán)已酮）；

（4）往支架點(diǎn)膠時(shí)，速度不能快，太快帶入的空氣將難以排出；

（5）膠要常換、膠筒清洗干凈，一次混膠量不能太多，A，B 組分混合就會(huì)開(kāi)始反應(yīng)，時(shí)間越長(zhǎng)膠越稠，氣泡越難排出；

E、大多數(shù)封裝客戶都發(fā)現(xiàn)做好的產(chǎn)品在初期做點(diǎn)亮測(cè)試?yán)匣蠖加胁诲e(cuò)的表現(xiàn)，但是隨著時(shí)間的推移，明明在抽檢都不錯(cuò)的產(chǎn)品，到了應(yīng)用客戶開(kāi)始應(yīng)用的時(shí)候或者不久之后，就發(fā)現(xiàn)有膠層和PPA 支架剝離、LED 變色（鍍銀層變黃發(fā)黑）的情況發(fā)生。那這到底是什么原因引起的？是在制程的過(guò)程中工藝把握不好導(dǎo)

致封裝膠固化不好嗎？當(dāng)然有可能，但是隨著客戶工藝的不斷成熟，這種情況發(fā)生的機(jī)率會(huì)越來(lái)越少。有以下因素供大家參考；

（1）PPA 與支架剝離的原因是：PPA 中所添加的二氧化鈦因晶片所發(fā)出的藍(lán)光造成其引起的光觸媒作用、PPA 本身慢慢老化所造成的，硅膠本身沒(méi)老化的情況下，由于PPA 老化也會(huì)導(dǎo)致剝離想象的發(fā)生；二氧化鈦吸收太陽(yáng)光或照明光中的紫外線，產(chǎn)生光觸媒作用，會(huì)產(chǎn)生分解力與親水性的能力。特別具有分解有機(jī)物的能力。

（2 以LED 變色問(wèn)題為例、現(xiàn)階段大致分三類： ？硫磺造成鍍銀層生硫化銀而變色 ？鹵素造成鍍銀層生鹵化銀而變色 ？鍍銀層附近存在無(wú)機(jī)碳。

? 有機(jī)硅封裝材料、固晶材料并不含有S 化合物、鹵素化合物, 硫化及鹵化物的發(fā)生取決于使用的環(huán)境。

? 無(wú)機(jī)碳的存在為環(huán)氧樹(shù)脂等的有機(jī)物因熱及光的分解后的殘?jiān)Ｔ阱冦y層以環(huán)氧等固晶膠作為藍(lán)光晶片接合的場(chǎng)合頻繁發(fā)生。

?有機(jī)硅封裝材料即使被熱及光分解也不會(huì)變成黑色的碳。

? 若是沒(méi)有使用環(huán)氧等的有幾物的場(chǎng)合有發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)碳存在的話有可能是由外部所帶入。

? 上述的3種變色現(xiàn)象是因藍(lán)光、鍍銀、氧氣及濕氣使其加速催化所造成 綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)，以上的主要原因是由于有氧氣，濕氣侵入到LED 內(nèi)部以及有無(wú)機(jī)碳的存在

而帶來(lái)的一系列的問(wèn)題，那么我們應(yīng)該如何解決呢。

（1）在封裝過(guò)程中避免使用環(huán)氧類的有機(jī)物，比如固晶膠；

（2 選擇低透氣性的封裝材料，盡量避免使用橡膠系的硅材料，盡量選用樹(shù)脂型的硅材料；

（3 在制程的過(guò)程中盡量采用清洗支架，盡可能的增加烘烤流程。如何解決隔層問(wèn)題？出現(xiàn)隔層，一般是膠水沾接性能不好，先膨脹后收縮所致。也有粉膠與外封膠膨脹系數(shù)差異太大產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，在金線部位撕裂。故升溫太快 有裂層或固化不好，而分段固化，反應(yīng)沒(méi)那么劇烈，消除一些內(nèi)應(yīng)力。

3.3貯存及運(yùn)輸：

1、陰涼干燥處貯存，貯存期為6個(gè)月（25℃）。3-

2、此類產(chǎn)品屬于非危險(xiǎn)品，可按一般化學(xué)品運(yùn)輸。

3、膠體的A、B 組分均須密封保存，在運(yùn)輸，貯存過(guò)程中防止泄漏。3.4封裝工藝 A.LED 的封裝的任務(wù)

是將外引線連接到LED 芯片的電極上，同時(shí)保護(hù)好LED 芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。

B.LED 封裝形式

LED封裝形式可以說(shuō)是五花八門(mén)，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對(duì)策和出光效果。LED 按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED 等。

C.LED 封裝工藝流程 1.芯片檢驗(yàn)

鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill）；芯片尺寸及電極大小是否符合工藝

要求 ；電極圖案是否完整。2.擴(kuò)片

由于LED 芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是LED 芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問(wèn)題。

3.點(diǎn)膠

在LED 支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對(duì)于GaAs、SiC 導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED 芯片，采用絕緣膠來(lái)固定芯片。）工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。

4.備膠

和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED 背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED 安裝在LED 支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。

5.手工刺片

將擴(kuò)張后LED 芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED 支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED 芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品。

6.自動(dòng)裝架

自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED 支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED 芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對(duì)設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對(duì)LED 芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層。

7.燒結(jié)

燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在 150℃，燒結(jié)時(shí)間 2 小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到 170℃，1 小時(shí)。絕 緣膠一般 150℃，1 小時(shí)。銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔 2 小時(shí)（或 1 小時(shí)）打開(kāi)更換燒結(jié)的產(chǎn) 品，中間不得隨意打開(kāi)。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染。8.壓焊 壓焊的目的將電極引到 LED 芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。LED 的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。9.點(diǎn)膠封裝 LED 的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì) 上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的膠水和支架。（一般的 LED 無(wú)法通過(guò)氣密性試驗(yàn)）TOP-LED 和 Side-LED 適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求很高（特別是白光 LED），主要難點(diǎn)是對(duì)點(diǎn) 膠量的控制，因?yàn)槟z水在使用過(guò)程中會(huì)變稠。白光 LED 的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問(wèn)題。10.灌膠封裝 Lamp-LED 的封裝采用灌封的形式。灌封的過(guò)程是先在 LED 成型模腔內(nèi)注入膠水，然后插入壓焊 好的 LED 支架，放入烘箱讓膠水固化后，將 LED 從模腔中脫出即成型。11.模壓封裝 將壓焊好的 LED 支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠 道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個(gè) LED 成型槽中并固化。12.固化與后固化 固化是指封裝膠水的固化。13.后固化 后固化是為了讓膠水充分固化，同時(shí)對(duì) LED 進(jìn)行熱老化。后固化對(duì)于提高膠水與支架（PCB）的粘接 強(qiáng)度非常重要。14.切筋和劃片

由于 LED 在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)）Lamp 封裝 LED 采用切筋切斷 LED 支架的連筋。，SMD-LED 則是在一片 PCB 板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來(lái)完成分離工作。15.測(cè)試 測(cè)試 LED 的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì) LED 產(chǎn)品進(jìn)行分選。16.包裝 將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超高亮 LED 需要防靜電包裝。

第五篇：LED屏幕廣告牌基礎(chǔ)知識(shí)

LED屏幕廣告牌基礎(chǔ)知識(shí)

LED屏幕(戶外廣告牌，顯示屏)按應(yīng)用場(chǎng)所不同，大致可以分外戶外廣告牌和室外屏幕兩類。由于LED戶外廣告牌的應(yīng)用環(huán)境不同于室內(nèi)屏幕，并且環(huán)境條件比較惡劣，自然對(duì)LED的發(fā)光材料和箱體有著較高的要求。一般來(lái)說(shuō)戶外廣告牌的LED須采用超高亮發(fā)光材料，亮高度（UHB）是指發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)100mcd的LED，又稱坎德拉（cd）級(jí)LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制進(jìn)展十分迅速，現(xiàn)已達(dá)到常規(guī)材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能達(dá)到的性能水準(zhǔn)。

目前，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍(lán)以及橙、黃多種顏色的LED都達(dá)到了坎德拉級(jí)的發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了超高亮度化、全色化，使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實(shí)。發(fā)光亮度已高于1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，實(shí)現(xiàn)3D動(dòng)畫(huà)。新一代紅綠、藍(lán)超高亮度LED 達(dá)到了前所未有的性能。

戶外廣告牌像素目前均由紅/綠/藍(lán)三種原色(基色)的許多單管LED構(gòu)成，常用成品有像素筒和像素模組兩種結(jié)構(gòu)。像素尺寸多為12-26毫米，像素組成：?jiǎn)紊?R/3R/4R、偽彩以1R2YG/1R3YG/1R4YG、真彩以2R1G1B等組成形式居多。

一、戶外廣告牌系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原則

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.亮度與配色依據(jù)

3.可靠性設(shè)計(jì)原則

4.安全性設(shè)計(jì)原則

5.易管理及可操作性設(shè)計(jì)原則

二、屏體安裝方式

墻掛式：即顯示幕背靠墻面，并固定在墻面上。此方式為常見(jiàn)方式，而且較易實(shí)現(xiàn)。

坐立式：即顯示幕坐立在平臺(tái)上。此方式最易實(shí)現(xiàn)，在條件許可的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先采用這種安裝方式。

鑲嵌式：即顯示幕鑲嵌在一個(gè)墻框內(nèi)。此方式不多見(jiàn)，如果墻面凹陷深度不夠，須考慮其維護(hù)性。

側(cè)掛式：即顯示幕兩側(cè)受力，側(cè)掛在兩建筑物或立柱之間。此方式常用于空曠場(chǎng)地的屏體懸掛，兩立柱依據(jù)屏體的懸掛要求搭建。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、材料選擇

采用角鋼作為屏體框架的主要材料，進(jìn)行防腐、耐火處理。

2、箱體結(jié)構(gòu)

采用大箱體結(jié)構(gòu)，箱體材料進(jìn)行打磨、鍍鋅、噴塑處理、具有防水/耐腐蝕功能。箱體具有厚度薄、重量輕、強(qiáng)度高，采用定位柱技術(shù)保證安裝精度等特點(diǎn)。

3、框架結(jié)構(gòu)

由于采用標(biāo)準(zhǔn)的箱體結(jié)構(gòu)，使得屏體框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度及屏體的安裝工藝容易控制，保證了整屏的平整度。

4、聯(lián)接結(jié)構(gòu)

采用焊接和連接件并用的聯(lián)接方式，簡(jiǎn)單易行，可以確保聯(lián)接強(qiáng)度，同時(shí)提高屏體的安裝效率。

四、系統(tǒng)防護(hù)功能設(shè)計(jì)

1、安全配電系統(tǒng)

a.上電系統(tǒng) b.防靜電設(shè)計(jì) c.防雷設(shè)計(jì)

2、屏體結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)

a.防風(fēng)設(shè)計(jì) b.防震設(shè)計(jì) c.防水設(shè)計(jì) d.防潮/防結(jié)露設(shè)計(jì) e.防塵設(shè)計(jì)

f.防氧化/防腐蝕設(shè)計(jì)

3、溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

A.屏體的散熱系統(tǒng)及防高溫設(shè)計(jì)

a.優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)器選擇 b.完善的工藝設(shè)計(jì) c.完備的系統(tǒng)防護(hù)設(shè)備 d.先進(jìn)的系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)：即“動(dòng)態(tài)散熱”技術(shù)，密封式對(duì)流散熱，空調(diào)冷卻式內(nèi)部對(duì)流散熱

B.屏體的防低溫設(shè)計(jì).