三種深紫外LED燈珠封裝物料比照:誰牢靠?
深紫外LED燈珠 具體積小、壽命長和功率高等長處,具有廣泛的使用遠景。現在深紫外LED燈珠 的發(fā)光功率不高,除了芯片制作水平的進步外,封裝技能對LED 的特性也有重要的影響。
現在,深紫外LED燈珠 主要有環(huán)氧樹脂封裝和金屬與玻璃透鏡封裝。前者主要使用于400 nm 擺布的近深紫外LED燈珠, 但紫外光對材料的老化影響較大。后者主要使用于波長小于380 nm 的深紫外LED燈珠,因為GaN 和藍寶石折射率分別為2.4和1.76,而氣體折射率為1,較大的折射率差致使全反射對光的約束較為嚴峻,封裝后出光功率低。
封裝材料是LED封裝技能的另一個重要方面。LED封裝資料主要有玻璃透鏡、環(huán)氧樹脂和硅樹脂等。石英玻璃軟化點溫度為1 600℃,熱加工溫度為1 700~2000℃,從技能的視點,石英玻璃不適合用來密封LED芯片;環(huán)氧樹脂高溫耐熱功能通常,耐紫外光功能較差;硅樹脂是近幾年開端使用于LED 封裝的材料,現在國內對硅樹脂的透過率、耐熱和耐紫外光特性研討較少,特別是對于硅樹脂封裝深紫外LED燈珠 的特性還缺少研討。
這篇文章立足于波長小于380 nm 的深紫外LED燈珠 的封裝技能,對不一樣封裝材料的透過率、耐紫外光和耐熱性進行了比照,進而提出高出光功率、高牢靠性的深紫外LED燈珠封裝構造。
試驗
選用的紫外光LED 芯片峰值波長有395 和375 nm 2種,分別由在碳化硅和藍寶石襯底上外延成長GaN 制備而成。在20 mA 寫入電流下,碳化硅和藍寶石襯底的L ED芯片作業(yè)電壓分別為3.8 和3.4 V。
研討了石英玻璃、環(huán)氧樹脂和硅樹脂具有代表性的5種不一樣類型的封裝材料。石英玻璃是厚度為2 mm 的JGS1 型材料;環(huán)氧樹脂A 和B 分別為雙酚A 型和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂;硅樹脂A 和B 分別是彈性硅膠和樹脂型硅膠。
光功率和峰值波長系在杭州遠方公司PMS-50增強型紫外-可見-近紅外光譜剖析體系上丈量得到。光學透過率的丈量體系如圖1 所示,單色儀為江蘇維信科技公司的CM200 型,燈源為天津拓普公司的GY-10高壓球形氙燈,信號收集和處理體系選用的是遠方公司的紫外-可見光剖析體系。
選用材料的光學透過率隨時刻的改變來評價其熱穩(wěn)定性。樣品厚度為2 mm,放置于烘箱中恒溫老化,溫度為150℃。