【电子资讯】为什么要对LED芯片进行封装?
提出LED的封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑。LED封装的任务是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。其关键工序有装架、压焊和封装。由于LED封装的形式较多,所以对于不同的使用场合和安装上的要求,可以选择最有利于组装和散热的封装,这就使LED器件的应用范围得到了拓展。下面具体说明LED芯片封装的优点:
(1)方便LED的组装与使用。
由于LED封装的形式较多,对于不同的使用场合和安装上的要求,可以选择最有利于组装和散热的封装,这就使LED器件的应用范围得以拓展。
(2) 通过封装保护芯片不受气氛侵害和震动、冲击性损害
由于LED芯片无法直接使用,必须固定在支架等便于使用的装置中,因此芯片与支架必须通过“打线”引出加注电流的导线,即引线。这些连线很细,直径仅0.1mm以下的金或铝线不能耐受冲击,另外芯片表面必须不受水、气等物质侵蚀,同样要加以固封保护。这就要用透明率极高的材料加以灌封。一般常用透明环氧树脂或透明硅胶类材料将芯片保护起来。
(3)增大芯片上热量散失的能力
芯片通过引线支架,可以将芯片由于施加功率引起温度升高的热量导出到空气中去,也就是可以提高芯片PN结上施加的电功率,提高芯片使用的可靠性,改善因结温升高而引起的光电参数的退化。
(4)提高LED的出光效率
如果芯片与空气直接做界面,由于芯片材料与空气的光折射系数相差较大,导致芯片内发出的光大部分被反射回芯片,不能逸出到空气中去。以GaAs材料与空气为例,在界面处,芯片的全反射临界角θc约为14°,仅4-12%的光子能逸出到空气中,如果用折射系数为1.5的环氧树脂与芯片做截面,则其θc约为22.6°,则提高了光的逸出率,再用球型环氧树脂与空气作为界面,则其内部的光子几乎绝大部分可以逸出到空气中,仅不到4%的被反射,因此,通过选择封装材料的折射系数与芯片作界面进行封装,可以提高LED的出光效率。
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