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1、LED封装物料培训教材2022-10-1目录p 一，LED基本概念介绍；p 二，LED封装所用物料明细；p 三，分别对各种物料进行分析介绍。一，LED基本概念p 1.什么叫什么叫LED？发光原理是什么？发光原理是什么？p LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附 在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之

2、间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料的禁带宽度决定的。2.5米宽耐力板已由正成企业安装调试成功！大大改善采光效果 p2.LED种类 LED大致可分为Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED、EMC-LED、COB-LED、Flip Chip-LED等。3.LED优点 LED的优点主要有:体积小、高节能、使用寿命长、多变幻、高新尖、环保、坚固耐用等。二，LED封装所用物料pL

3、ED封装主要相关原物料有封装主要相关原物料有PIN针、针、PCB、COB基板、支架、银胶基板、支架、银胶/绝缘绝缘胶、芯片、荧光粉、抗沉淀粉、扩胶、芯片、荧光粉、抗沉淀粉、扩散剂、铝线散剂、铝线/金线、环氧树脂、硅胶、金线、环氧树脂、硅胶、围坝胶、围坝胶、REF、TAPE、模条、导光、模条、导光板、扩散片板、扩散片/反射片等反射片等1.基板COB基板基板铝基板、铜基板、环氧铝基板、铜基板、环氧-玻纤布基玻纤布基PCB、陶瓷、陶瓷板板特征：特征：1.散热性 金属基板散热性能优越，但铝基板有一层绝缘导热层，导热率很低，严重影响铝基板整体导热能力。2.机械加工性能 金属基覆铜板具有高机械强度和韧性，

4、此点大大优于刚性树脂类覆铜板和陶瓷基板。3.热膨胀系数 陶瓷板与LED芯片衬底热膨胀系数相近，稳定性优异。基板名称热传导率W/m*K铝基板237铜基板398环氧-玻纤布基PCB0.3陶瓷板24AL 铝23Cu 铜17.5Al2O3陶瓷5.4LED蓝宝石衬底5.4镜面铝定义：通过轧延、打磨等多种方法处理，使板材表面呈现镜面效果的铝板。镜面铝分类：贴膜镜面铝，国产抛光镜面铝，进口抛光镜面铝，进口氧化镜面铝，以及超镜面铝板。镜面反射率：86%普通镜面和95%超镜面（目前市场上已出现98%的镜面铝）。阳极氧化镜面铝：铝经过阳极氧化处理，可在表面形成较高电绝缘性的氧化铝薄膜，该薄膜的导热系数约为2W/（

5、mK），高于铝基覆铜板中绝缘层的0.2-0.8W/（mK），且氧化铝薄膜的厚度远小于绝缘层，所以优势是比较明显的。陶瓷板陶瓷板陶瓷散热基板材料分类：陶瓷散热基板材料分类：AL2O3或ALN陶瓷 基板陶瓷散热基板工艺分类：陶瓷散热基板工艺分类：LTCC又称为低温共烧多层陶瓷基板 HTCC又称为高温共烧多层陶瓷 DBC直接接合铜基板 DPC直接镀铜基板陶瓷散热基板特性比较陶瓷散热基板特性比较-热传导率热传导率LTCC为降低其烧结温度而添加了30%50%的玻璃材料，使其热传导率降至23W/mK左右；HTCC因其普遍共烧温度略低于纯Al2O3基板之烧结温度，而使其因材料密度较低使得热传导系数低Al2O

6、3基板约在1617W/mK之间。DBC DPC略基板名称热传导系数（W/m K）氧化铝（AL2O3）20-24氮化铝（ALN)130-2002.支架支架分为1W大功率支架，LAMP支架和SMD支架支架镀银：提高光反射率失效模式失效模式：银层与空气中硫化氢、氧化合物、酸、碱、盐类反应，或经紫外线照射，发黄发黑，并导致密封胶和支架剥离1W大功率大功率支架支架PPA高温尼龙，耐温更高，吸湿更少,热稳定,光稳定,热变形温度约在300度，可过回流焊肯定没问题共晶焊制程，基本也能承受 共晶焊LCP塑胶支架，液晶树脂，可满足温度高的共晶焊，有长期耐黄变性，但无法做到PPA能的白度，初始亮度较差而无法大量推广

7、。陶瓷LED支架散热性好，价格较为昂贵，约为PPA支架的10倍lamp-LED支架支架材质支架一般分为碗杯型、平头型和特殊型,其材质为通常为铁材,根据需要可选择铜材.支架厚度通常为0.5mm,支架外部电镀Ag/Cu/Ni/或Sn等物质.支架电镀支架电镀可分为半镀和全镀,半镀是电镀支架上Bar下约2mm以上区域,全镀为整个支架电镀.半镀可节省支架成本,目前使用的2002系列支架大部分为半镀支架.一般电镀厚度在60支架的保存支架应有常温下密封保存,当支架表面变色时,要停止使用.lamp-LED支架类型 特点:可做两或三晶片LED.可共阴极或共阳极4 PIN带杯支架4 PIN侧光支架3 PIN带杯支

8、架3 PIN侧光支架食人鱼支架食人鱼支架为铜制的，面积较大，传导快承受电流70-80mASMD2810 3528单晶支架 3528三晶支架 5050 5050 支架 特点:可做高亮度3 3晶产品,散热较好.DBC高绝缘性的Al2O3 或AlN 陶瓷支架的单面或双面覆上铜金属后，经由高温10651085的环境加热，使铜金属因高温氧化、扩散与Al2O3 材质产生(Eutectic)共晶熔体，使铜金与陶瓷支架黏合，形成陶瓷复合金属支架，最后依据线路设计，以蚀刻方式备制线路直接接合铜支架直接接合铜支架(DBC)DPC 技术则是利用直接披覆技术，将Cu 沉积于Al2O3 支架之上，其制程结合材料与薄膜制

9、程技术，其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热支架。直接镀铜支架直接镀铜支架(DPC)DPC 的制程温度仅需250350左右的温度即可完成散热支架的制作，完全避免了高温对于材料所造成的破坏或尺寸变异的现象，也排除了制造成本费用高的问题。DPC 则是采用的薄膜制程制作，利用了真空镀膜、黄光微影制程制作线路，使支架上的线路能够更加精确，表面平整度高，再利用电镀/电化学镀沉积方式增加线路的厚度，DPC 金属线路厚度可依产品实际需求(金属厚度与线路解析度)而设计。解析度在金属线路深宽比为1:1 的原则下约在1050um 之间。因此，DPC 杜绝了LTCC/HTCC 的烧结收缩比例及厚膜制程的网版张网问题。线

10、路高精准度与高表面平整度的的特性，非常适用于覆晶/共晶接合方式的制程，能够大幅减少LED 产品的导线截陎积，进而提升散热的效率。然而其材料控制与制程技术整合能力要求较高，这使得跨入DPC 产业并能稳定生产的技术门槛相对较高。金线：电导率大、耐腐蚀、韧性好，最大优点是抗氧化，常用键合线金银合金线：适用于LED直插和SMD产品封装焊线镀钯铜线：适用于LED直插和集成电路封装焊线铜线：高纯铜,适用于功率器件封装焊线，价格金线10%-30%,电导热导 机械性能，焊点可靠性大于金铝线：多半用在功率型组件的封装,线径较粗有5mil 20mil，在 分立器件上因为功率的原因也会长期占据市场金线失效模式金线失

11、效模式：1.虚焊脱焊，工艺不当，芯片表面氧化2.和铝的金属间化合物：“紫斑”（AuAl2）和“白斑”（Au2Al），Au和Al两种元素的扩散速率不同，导致界面处形成柯肯德尔孔洞以及裂纹。降低了焊点力学性能和电学性能2，键合线，键合线铜线失效模式铜线失效模式：1.铜容易被氧化，键合工艺不稳定2.硬度、屈服强度等物理参数高于金和铝，键合需要更大的超声能量和键合压力，硅芯片造成损伤铝线失效模式铝线失效模式：1.断颈，基板松动不稳，夹具不良2.芯片漏电，线尾过长3.虚焊，脱焊，电极氧化不良4.打线后芯片破损，芯片问题，机台压力设置金线与铝线的性能对比一：电学性能，导电性。金在20时为4.55ohm-1

12、，而铝的为3.65ohm-1，金的导电性较高表示相同直径下的线可以输送更多的电流，电阻率则相反，对于电流的迟滞效应较不明显，利于电荷输送。二：热学性能，热传导系数比较。金的热传导系数为317 铝的热传导系数为237 另外金的受热膨胀系数为14.2，铝 的23.1，受热之后铝的膨胀最为明显。三：机械性能 TS（Tensile Strength,抗张强度），金在每平方公厘可以抗张强最多220N的强度，铝最多200，在打线时，因为打线机会对线材做出拉动looping的动作，如果张强度不够容易造成断线。四：化学属性 铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化。

13、金的化学性质稳定，具有很强的抗腐蚀性，在空气中从常温到高温一般均不氧化。金线与铝线的优势与劣势v金线具有电导率大、耐腐蚀、韧性、抗氧化性好等优点，广泛应用于集成电路，相比较其它材质而言金线价格最贵。v铝线电导率、耐腐蚀、韧性等与金线相比较差，目前多用于功率型组件上，价格便宜。金属间键合铝与金键合后化合物的生成会减弱金属间的键结，原因在于,金(2.54)的电负度和铝(1.61)的电负度的差别比较大,电负度差大反应力越大。铝与铜的电负值差异比与金的小，键合性能优于铝与金键合。铜与银的电负值接近，结合效果较好。（芯片在选择铝线键合时芯片电极选择铝电极比金电极性能更优）金属电负性金2.54银1.93铜

14、1.9铝1.61银线优点性性比金低打线参数与金线相当耐电流比金高适合各种焊线机（手动)不吸光,增光510%不需保保护气体干净空气中不氧化导热最佳,适合高功率银线环境要求无硫化物无氯化物无臭氧,及各种毒化物3，芯片芯片主要技术参数LED芯片衬底芯片衬底碳化硅(SiC)、蓝宝石(Al2O3)、硅(Si)三种衬底比较衬底材料导热系数 W/(mK)膨胀系数(x10E-6)稳定性导热性成本ESD(抗静电)碳化硅(SiC)490-1.4良好高好蓝宝石(Al2O3)461.9一般差为SiC的1/10一般硅(Si)150520良好为蓝宝石的1/10好SiC衬底衬底化学稳定性好、导电性能好、导热性能好、不吸收可

15、见光价格太高、晶体质量难以达到Al2O3和Si那么好、机械加工性能比较差吸收380 nm以下的紫外光，不适合380 nm以下的紫外LED。优异的的导电性能和导热性能，采用上下电极结构硅衬底硅衬底 硅衬底的芯片电极有两种接触方式，分别是L接触（Laterial,水平接触）和V接触（Vertical，垂直接触），LED芯片内部电流可以是横向也可以是纵向流动的。电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。因为硅是热的良导体，所以器件的导热性 能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。蓝宝石衬底蓝宝石衬底化学稳定性好、不吸收可见光、价格适中、制造技术相对成熟；不足方面虽然很多

16、，但均被克服，很大的晶格失配被过渡层生长技术所克服导电性能差通过同侧P、N电极所克服机械性能差不易切割通过雷射划片所克服很大的热失配对外延层形成压应力因而不会龟裂但差的导热性在器件小电流工作下没有暴露出明显不足，却在功率型器件大电流工作下问题十分突出。LED芯片的分类1.按发光亮度分:A.一般亮度:RHGYE等.B.高亮度:VGVYSR等 C.超高亮度:UGUYURUYSURFUE等 D.不可見光(紅外線):IRSIRVIRHIR E.紅外線接收管:PT F.光電管:PD 2.按組成元素分:二元晶片(磷鎵):HG等 三元晶片（磷鎵砷）:SRHRUR等 四元晶片(磷鋁鎵銦):SRFHRFURFV

17、YHYUYUYSUEHE、UG 3.按材料特性分按材料特性分正装结构正装结构P型GaN传导性能不佳，需在P区表面蒸镀一层Ni-Au金属电极层。P区为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层不能太薄，器件的发光效率受到很大影响，要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。倒装结构倒装结构1.基材是硅；2.电气面及焊凸在元件下表面；3.组装在基板后需要做底部填充倒装底部填料一般为热固性聚合物与二氧化硅组合芯片的储存条件p 开封前在温度不超过30，湿度不超过80%可长期保存；

18、开封后相同温度湿度保存（湿度越低越好），下次使用前最好烘焙处理，温度60-80，烘焙24小时。不同厂家LED储存方式略有不同，这个还要考虑防静电等级及表面封装方式等因素！（参考cree）p 开封前常温（温度不超过40）湿度不超过80%可长期保存，开封后常温，无尘使用便可，未用完用蓝膜盖封即可，有防潮柜时，防潮柜湿度设置越低越好（一般设置20%-60%，湿度回复在20s内）p 芯片要立放，可避免存放时间太长因重量影响导致芯片陷入蓝膜内，固晶时吸盘容易出现吸晶失败4.胶水LED封装胶水按作用可分为固晶胶、围坝胶和封装胶，而固晶胶有绝缘胶和银胶之分，银胶导电和导热能力较强，适合用在垂直电极芯片和大功

19、率产品上使用，封装胶主要有硅胶和环氧树脂，UC胶，环氧树脂透光性较强，导热性差，耐温性以及耐低波段光强差，所以环氧树脂目前一般只用在较低功率产品封装，比如二极管和DISPLAY上等，UV胶水是指紫外光照射迅速固化的一种胶水，对缩短LED生产周期有较大帮助，但目前还在研发当中，品质不稳定，未进行量产。硅胶主要技术参数环氧树脂主要技术参数围坝胶主要技术参数银胶主要技术参数硅橡胶硅橡胶按分子链基团的种类分：1.甲基系有机硅胶（大部分，耐侯性更好）2.苯基系有机硅胶（成本高，折射率更好）按硫化条件分：高温固化型LED硅胶（聚硅氧烷，分子量4080万）室温固化型LED硅胶（分子量36万，双组分和单组分包

20、装）封装胶水作用：封装胶水作用：1.对芯片进行机械保护，应力释放2.一种光导结构3.折射率介于芯片和空气之间，扩大全反射角，减少光损失主要分主要分 硅胶（硅橡胶与硅树脂）、环氧树脂硅胶（硅橡胶与硅树脂）、环氧树脂硅树脂硅树脂按分子链基团的种类分：1.甲基硅树脂2.苯基硅树脂 3.甲基苯基硅树脂硅橡胶与硅树脂特性硅橡胶与硅树脂特性硅橡胶热稳定性好、柔软、封装出来的成品光衰不明显，但折射率较低；而硅树脂硬度稍大、折射率较高、封装出来的成品衰减相对明显。针对大功率LED封装，主推硅橡胶的杰出代表是日本信越，其主要产品有配荧光粉用的KER6000,用的KER2500/KER2600；而硅树脂方面则由美

21、国道康宁领衔，目前主推产品有配荧光粉的OE6550，灌封用的OE6520/OE6450/OE6630/SR-7010。硅橡胶和硅树脂在使用上其实并没有太大的差别，但是硅树脂的抗张强度耐老化方面要比硅橡胶差一些，而在耐硫化以及粘结性能方面又强于硅橡胶，所以硅树脂很少拿来做大面积的SMD及其他产品，比如信越的1018做3528很好，但做5050就容易裂胶。硅树脂大多是高折射类的产品，有些产品达到1.57的折射率，这是硅橡胶难以企及的，特殊产品低折。硅树脂的硬度一般比较高，大多在邵D35（A85)以上，甚至达到邵D70以上，因此很多硅树脂类的产品在过回流焊的时候都会裂胶，这很正常。同时，硅树脂的排泡

22、性能会略逊于硅橡胶，因为硅树脂是交联网状分子结构，而硅橡胶大多是线性结构，这也可以拿来解释硅树脂为何粘结力强于硅橡胶。也是因为这种结构，其内的气泡容易被交联网状分子结构所阻挡，难以排除，这时就要考验添加剂脱泡剂的能力了。现在市面上的很多产品其实都不是纯粹意义上的硅橡胶或者硅树脂，都做了一些分子结构上的改性。硅胶优点硅胶优点：1耐温SiO键为主链结构，键能121千卡/克分子，高于CC82.6，热稳定性高，高温或辐射化学键不断裂，也耐低温，化学，物理，机械性能，随温度的变化小。2耐候性主键为SiO，无双键，不易被紫外光和臭氧分解。自然环境下可使用几十年。3电气绝缘性能介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电

23、晕、体积电阻系数和表面电阻系数好，电气性能受温度和频率的影响很小。良好拒水性，在湿态条件下使用具有高可靠性。4低表面张力和低表面能疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等性能优异。在在LED上的应用上的应用（1）固晶胶（2）混荧光粉硅胶（3）表面填充LED硅胶：保护LED芯片，大功率LED透镜内填充、透镜模封、贴片式平面封装、COB式大面积不规格封装等。硅胶成分多少对硅胶性能影响硅胶成分多少对硅胶性能影响1、乙烯基硅树脂偏多，表面会粘手；、乙烯基硅树脂偏多，表面会粘手；2、含氢硅油偏多，硅胶硬度会提升；、含氢硅油偏多，硅胶硬度会提升；3、偶联剂偏多，硅胶与基板粘合力会变化；、偶联剂偏多，硅胶与

24、基板粘合力会变化；DSC曲线测试分析：曲线测试分析：DSC可以判断催化剂用量和阻聚剂以及有机硅活性官可以判断催化剂用量和阻聚剂以及有机硅活性官能团含量，可以观察放热峰的面积和时间，不同硅胶批次间的峰值温度能团含量，可以观察放热峰的面积和时间，不同硅胶批次间的峰值温度最多相差最多相差3-5之间。之间。硅胶失效模式硅胶失效模式非法添加造成的硅胶失效：1.添加环氧树脂，对PPA的附着会提高，对固化，透光折射和MOD硬度没影响，但会造成胶层的黄变，苯基类的硅胶也会引起变黄。2.添加荧光粉，添加填充物达到要求的硬度，胶层在固化后发生黄边，为了控制颜色的发黄，所以添加荧光粉，半年时间就会失效硅胶在使用过程

25、中出现的常见问题p 1、胶裂 大部分客户使用5050对高折1.54的硅胶来做测试评估。在300个回合的冷热冲击-40度 +100度条件 15分钟一次测试出来无胶裂。那么其他产品可以放心使用。胶裂原因主要是硬度和胶水的分子结构以及填充料的好坏有关。还有对支架PPA材料接密性和胶水的内应力附着力表现有关。好的胶水就算开裂也是不容易脱落下来的。不会整个胶水全部脱落的很干净。客户使用比较理想的硬度是35D-或者65A。混合粘度在4800左右。如果是信越的1018 100个回合估计就挂了。p 2、气泡 气泡在贴片上出现的比较少，大多是低折1.41用在集成上出现的比较多。贴片出现气泡基本上都是由于支架添加

26、2次口水料多，容易吸水气。在南方天气潮湿。容易受潮。除潮不到位，一遇高温就有水气泡出来，产生了气泡。p胶水本身也会出现气泡，只要在真空脱泡以后基本就没有泡了，点胶速度过快也会产生气泡。p 3、硫化 这个问题相信是大多数老板关心的问题。也是最难解决的问题。p因为产生硫化的因数太多了。也很难分析出在什么出现的，空气中到处都可能有硫。所以要避免硫化最好就是控制好封装工艺上的细节。胶水的密封性有直接个关系，信越的1018 在抗硫化上表现是最好的。可以使用扫描电镜能谱分析仪来测 p 4、胶水中毒。烤不干大多就是因为配比错误，或者是烤箱污染。或者是搅拌不均匀也会有这样的情况。只要一周清洁一次烤箱。分好专烤

27、就可以解决。胶水本身也会有出现烤不干的情况，那就是过期变质，固化后表面不够光滑，这是因为胶遇到S、P等中毒引起，需清洗下烤箱、模具等系列工具。p 5、色温偏差 荧光粉沉淀不一致。尤其是做高显指对胶水要求较高。胶水有个特性。每家的不同，正常在70度左右的时候粘度最低，很稀想水一样可以。如果荧光粉颗粒大小不一，大的沉淀快，小的不沉淀。这样做出来，就会有色温漂移。正常漂移1-2个色区。2835建议使用8-17um 5050建议17-25um .p也有客人直接做沉淀法。那样可以控制的很好。但是成本有点高。p 6、发黄 烘烤出来表面发黄，支架没有发黄，那就可以断定是胶水的问题了。但是烘烤温度最好不要超过

28、200度。p 7、固化后表面起皱，由收缩所引起胶中添加有溶剂型的硅树脂造成。p 8、出现界面层。采用同类物质想近的原理，改变硅胶与其的亲合力。环氧树脂环氧树脂成形性、耐热性、良好的机械强度及电器绝缘性。添加剂：为满足各种要求，需添加硬化剂、促进剂、抗燃剂、偶合剂、脱模剂、填充料、颜料、润滑剂失效模式：失效模式：1.环氧树脂在短波照射或者长时间高温下会变黄。2.过回流焊时，环氧耐高温性能差导致环氧与衬底分离，产生光衰死灯等情况，所以应用在大功率照明上时寿命很短。环氧树脂因为价格低廉（和硅胶完全不是一个级别），而且储存、使用和可加工性也较硅胶优越，所以低功率LED和一些光感元器件依然使用环氧树脂封

29、装硬度硬度Shore A 和和Shore D 的关系的关系Shore 音译称“肖”或“邵”邵尔A 33 38 42 45 49 52 55 57邵尔D 10 11 12 13 14 15 16 17邵尔A 60 62 64 66 68 70 72 73邵尔D 18 19 20 21 22 23 24 25邵尔A 75 76 77 79 80 81 82 83邵尔D 26 27 28 29 30 31 32 33邵尔A 84 85 86 87 88 88 89 90邵尔D 34 35 36 37 38 39 40 41邵尔A 91 91 92 92 93 94 94 95邵尔D 42 43 44

30、 45 46 47 48 49邵尔A 95 96 96 97 97 97 98 98邵尔D 50 51 52 53 54 55 56 57邵尔A 98 99 99 99 100 100 100 100邵尔D 58 58 59 60 61 62 63 64邵尔A 100 100 100 100 100 100 100 100邵尔D 65 66 67 68 69 70 73 75固晶胶固晶胶需要注意的技术参数判断固晶胶好坏的主要参数固晶胶使用注意事项：5，荧光粉荧光粉的主要技术参数白光的几种实现形式1.蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉 460nm波长的蓝光芯片上涂一层YAG荧光粉，利用

31、蓝光LED激发荧光粉以产生与蓝光互补的555nm波长黄光，并将互补的黄光、蓝光混合得到白光。2.蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉 芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光。3.紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉 利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)来激发荧光粉而实现白光发射。失效模式失效模式：1.荧光粉的材质对白光LED的衰减影响很大。有加速老化白光LED的作用2.不同厂商的荧光粉对光衰的影响程度也不相同，这与荧光粉的原材料成分关系密切。3.选用最好材质的白光荧光粉，才有利于衰减控制。几种荧光粉的比较几种荧光粉的比

32、较1.石榴石型氧化物：优点：亮度高，稳定性好，发射峰宽，成本低，应用广泛 缺点：只能做出黄粉，激发波段窄，光谱中缺乏红光的成分，显色指数不高，很难超过85 专利：日亚化学垄断 （YAG-04 YAG-05)2.硅酸盐荧光粉：优点：激发波段宽，绿粉和橙粉较好 缺点：发射峰窄，对湿度较敏感，缺乏好的红粉，不太耐高温，不适合做大功率LED，适合用在小功率LED 专利：仍为丰田合成、日亚化学、欧司朗光电半导体等公司所拥有 (G2762 O5742)3.硫化物荧光粉：优点：激发波段宽红粉、绿粉较好，缺点：湿度敏感，制造过程中会产生污染，对人有害（属于淘汰的产品但市场有卖假粉的人为了赚取更多的利润，有可以

33、用这种成份的荧光粉来充当好荧光粉）4.氮化物与氮氧化物荧光粉：优点：激发波段宽，温度稳定性好，非常稳定红粉、绿粉较好，蓝色到红色的全部色域 缺点：制造成本较高，发射峰较窄 专利：荷兰Eindhoven大学、日本 材料科学国家实验室(NIMS)、三菱化学公司、Ube工业与欧司朗光电半导体，北京宇极科技。（ER6436)荧光材料A.荧光粉涂覆方式B.荧光粉效率按能源之星标准之标准色温和公差p 额定相关色温2700K 指标要求：2725+/-145p 额定相关色温3000K 指标要求：3045+/-175p 额定相关色温3500K 指标要求：3465+/-245p 额定相关色温4000K 指标要求：

34、3985+/-275p 额定相关色温4500K 指标要求：4503+/-243p 额定相关色温5000K 指标要求：5028+/-283p 额定相关色温5700K 指标要求：5665+/-355p 额定相关色温6500K 指标要求：6530+/-510荧光粉中参数D50是什么意思pD代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50点的直径（或称50%通过粒径），D10表示累计10点的直径，D50又称平均粒径或中位径，D（4，3）表示体积平均径，D（3，2）表示平面平均径。粉体颗粒大小称颗粒粒度。由于颗粒形状很复杂，通常有筛分粒度、沉降粒度、等效体积粒度、等效表面积粒度等几种表示方法。筛分粒度就是颗粒可以

35、通过筛网的筛孔尺寸，以1英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，因而称之为“目数”。目前在国内外尚未有统一的粉体粒度技术标准。不同国家、不同行业对“目”的含义也难以统一p表示粒度特性的几个关键指标：p D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。D50常用来表示粉体的平均粒度。p D97：一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。p其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。荧光粉配

36、色小结p芯片波段越长，越容易做高显；p荧光粉的激发效率越高，其用粉量就越低；p当芯片的发射峰与荧光粉的激发峰最大程度重叠时，能够最大限度的发挥LED芯片和荧光粉的效率；p使用荧光粉红粉和绿粉光谱越宽（波长差值），显色指数越大；p红绿粉与硅胶的比例会影响到色坐标偏移，偏移方向在芯片波长与目标荧光体波长连线上；p调配荧光粉的配比其实就是在调制混合需要的黄粉波长；p当显指在70左右时，直接用单黄粉制作；当显指要求75左右时，建议用YAG黄粉+少量红粉搭配；当显指小于85时，建议用黄绿粉+红粉配，优点：光效高，容易控制；当显指大于90，建议用红粉+绿粉做，缺点是光效低，当显指大于90且要求光效高时，建

37、议用三粉配制，缺点是一致性较差。LEDLED失效模式失效模式失效原因失效原因 A封装失效：支架锈蚀、连接线断裂、封装材料（固晶胶、封装胶等）结构变化（退化）、荧光粉失效等引起的失效。B芯片失效：芯片材料缺陷、电极材料劣化、PN结结构损伤、芯片电极欧姆接触不良及芯片污染等引起的失效。C电应力失效：由过电流过电压冲击、过驱动、静电损伤等引起的失效。D热应力失效：结温过高、恶劣环境等引起的失效。E装配失效：指的是焊接不良、装配不当等引起的失效。失效现象及原因失效现象及原因A.开路应力，工艺引起的间歇性电连接过流，过功率引起的烧毁B.短路过流，过功率引起的烧毁芯片表面离子污染C.漏电芯片表面存在污染工

38、艺缺陷（空洞，裂纹）1.荧光粉高温下性能衰退2.蓝光LED自身快速衰退3.LED支架导热不良4.封装其他材料如固晶胶，密封胶等5.封装工艺6.应用不当（供电，散热等）7.紫外辐射等1.荧光粉 受温度影响严重。散热不好，更易老化，量子效率降低，黄光成分减少，并导致光输出的减少和颜色的漂移 A.初始光通1000小时内上升，与胶的混合作用 B.荧光粉自身衰减，30%的总体衰减，芯片只占百分之几 C.与胶混合的混合反应也有衰减作用2.蓝光LED自身衰减 A.和衬底有关，没有晶格匹配的衬底，制作出的芯片缺陷率比较高。B.GaN自身是N型半导体，说明两种离子尺寸相差过大，本身容易产生缺陷 C.正向电压随老

39、化时间增加而增大，IV特性出现退化。欧姆接触和P型GaN层的表面受大电流和高温影响而退化，缺陷增多，导致寄生串联电阻增加光衰问题光衰问题封装材料的选择A.高透光率（树脂的透光率高于硅胶）B.匹配良好的折射率（GaNAl2O3树脂空气）C.抗UV,防黄变特性高的耐温和应力特性 匹配良好的折射率GaN类倒装芯片封装的LED的出光通道折射率变化为：有源层（n=2.4）蓝宝石（n=1.8）环氧树脂（n=1.5）空气（n=1）；GaN类正装芯片封装的LED的出光通道折射率变化为：有源层（n=2.4）环氧树脂（n=1.5）空气（n=1）采用倒装芯片封装的LED的出光通道折射率匹配比正装芯片要好，出光效率更高。