白光LED器件构成材料之外罩详细介绍
白光LED器件,可分为封装树脂、荧光粉、LED芯片、外罩四大构成材料。这些材料各有几类,通过其组合便可决定白光LED器件的特性,如要求总使用时间很短但在瞬间必须光量很大时,为了使光量变得最大,可以选择连续使用时寿命较短的高折射率封装树脂;而须用高显色性时,则可以采用发光效率低的多色荧光粉。
为了满足这些要求,现正在努力开发所有的材料,下面给大家详细介绍白光LED器件构成材料之一:外罩的详细内容。
白光LED器件构成材料之四:外罩
外罩是包裹LED芯片、荧光粉、封装树脂的容器,也是器件结构及控制发光强度分布的重要部件。树脂外罩是在引线架的电极部分用传送成型法等方法成型的树脂壳。
1.白光LED器件外罩构造
具有热沉的树脂外罩内含有由阳极和阴极构成的外罩电极和外罩热沉,中央的凹部放置芯片,并充填荧光粉和封装树脂,且在角上标注阴极标识。
2.白光LED器件外罩作用
作为电子元件的外罩,既是LED器件的外壳,又是LED芯片与外部电路的连接构件,同时还作为LED器件的光学部件,将LED芯片和荧光粉发出的光毫无损失地反射出去。此外还具有将白光LED器件LED芯片发光离散的部分在外罩内集聚,从而控制出光的光强分布(例如,发光面中心发光强度很强且呈放射状衰减的分布),并将LED芯片和荧光粉产生的热量向外部释放的作用。
作为壳体的外罩树脂使用了机械强度强和耐热性能好的聚碳酸酯(PC)、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT Resin)、 聚邻苯二甲酰胶,(PPA)、液晶高分子聚合物(LCP)等材料。即使是同一名称的树脂,当用于外罩树脂时,应选用抗紫-蓝色系短波光的一类,电极和热沉使用的是铜(Cu)类的金属材料,接线端使用金(Au)或镍(Ni)类的涂层,以提高焊接的沁润和防腐性能。
在树脂内掺入氧化钛、氧化铝、氧化锌等微小固体散射材料可以提高外罩内部的反射率,可见光的反射率可达80% -90%,此外芯片的电极和热沉表面也具有反射率很高的银(Ag)、镍(Ni)之类的涂层。
白光LED器件外罩内形与LED芯片的方向性有关,大体是锥形的,但只要“大小、深度、角度”或LED芯片“放置位置”存在微小差异,发光强度分布都将发生巨大变化。
LED芯片的散热是通过外罩热沉(又称散热件)进行的,树脂的导热系数很小,在1W/(m. K)以下,而铜(Cu)的导热系数很大,约为400W/(m. K),散热效果很好,因此为了获得良好散热效果,必须安装有散热性能的电路板和外部热沉。
外罩热沉是分离结构的,当然也可以与阴极一侧的外罩电极形成一体结构,在这种情况下,阴极-侧的外罩电极可以起到热沉的作用;而没有热沉的外罩,在白光LED器件阴极一侧的外罩电极上放置的LED芯片也可以起到热沉的作用。
3.白光LED器件有热沉的树脂外罩一其他示例
热沉的散热路径可以不必在LED芯片的正下方,也可从外罩的横向散热构造的模式和产品的示例。这种构造中散热用的接线头比接电的大,从而提高了散热效率,而且散热用的接线头可兼作电极用,此外由于热沉选用的材料很结实,可以提高器件的强度。
4.白光LED器件陶瓷外罩
散热性能好的外罩还有陶瓷,-般陶瓷材料氧化铝的导热系数不高,为30~40W/(m.K),与有金属热沉的树脂相比整个外罩都传热,因此具有散热面大的优点。此外,如果白光LED器件外罩材料使用导热系数为100~200W的氮化铝,则可获得更好的散热效果。
白光LED器件陶瓷外罩的优点不仅体现在散热性能方面,从紫外线到可见光都具有很高的反射率,约为75%,而且耐热、耐光性都很好,另外还具有电极精细分隔、倒装芯片加工容易等优点。
总之,LED器件的外罩既有电子元件的作用还有光学器件的作用。
白光LED器件,可分为封装树脂、荧光粉、LED芯片、外罩四大构成材料。至此我们就白光LED器件四大构件的分类及性能都做了一个详细的介绍,感兴趣的朋友可查阅!如您有更多关于白光LED器件的问题需要了解,可直接与我公司客服人员联系,谢谢!