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衬底粘接材料对大功率白光LED热特性的影响

2023-09-18 09:10:39
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LED倒装芯片可以通过3种方式被粘在管座(器件内部热衬)里:导热胶粘贴、导电型银浆粘贴和锡浆粘贴。导热胶的硬化温度一般低于150℃,甚至可以在室温下固化,但导热胶的热导率较小,导热特性较差。导电型银浆粘贴的硬化温度一般低于200℃,既有良好的热导特性,又有较高的粘贴强度。锡浆粘贴的热导特性是这3种方式中***优的,一般用于金属之间的焊接,其导电性能也非常优越

在大功率白光LED器件的封装中,照明亮化生产厂家容易忽略衬底粘接材料对器件热导特性的影响。其实衬底粘接材料在影响器件热导特性的因素中是一个比较重要的因素,如果处理不好,将使LED的热阻过大,导致在额定工作条件下器件的结温过高,器件的出光效率下降,可靠性降低。设倒装芯片衬底的横截面积为A(m2),粘接材料的热导系数为x[w(m·K)],粘接材料的高度为h(m)

LED芯片结温***高允许达到125℃,如果其工作环境温度为65℃,则对一个1W的大功率白光LED来说,考虑到大功率器件外部热衬的热阻一般为40K/W,PN结至封装的热阻应小于20KW。而对一个5W的大功率白光LED来说,如果其工作环境温度为65℃,则从PN结至环境的热阻要小于12K/W才能保证芯片结温不超过125℃。如果选用 Ablefilm5020K热衬粘接胶,A=0.7W/(m·K),厚度为100um,仅芯片粘贴材料的热阻R△Amc就等于7.286KW。因此,在大功率白光LED器件的封装中,选用合适的芯片衬底粘贴材料并在批量生产工艺中保证粘贴厚度尽量小,对保证器件的可靠性和出光特性是十分重要的。照明亮化

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