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封裝材料對大功率白光LED壽命的影響
2013-12-12

LED發熱的問題不是只會對亮度表現帶來影響,同時也會對LED本身的壽命出現挑戰,因而要不斷的開發出新的封裝材料來因應持續提高中的LED亮度所產生的影響。

過去用來作為封裝材料的環氧樹脂,耐熱性比較差,可能會出現在LED芯片本身的壽命到達前,環氧樹脂就已經出現變色的情況,因此,為了提高散熱性,必須讓更多的電流獲得釋放。除此之外,不僅因為熱現象會對環氧樹脂產生影響,甚至短波長也會對環氧樹脂造成一些問題,這是因為環氧樹脂相當容易被白光LED中的短波長光線破壞,即使低功率的白光LED就已經會造成環氧樹脂的破壞,更何況高功率的白光LED所含的短波長的光線更多,惡化自然也加速,甚至有些產品在連續點亮后的使用壽命不到5000小時。所以,與其不斷的克服因為舊有封裝材料-環氧樹脂所帶來的變色困擾,不如朝向開發新一代的封裝材料的選擇。目前在解決壽命這一方面的問題,許多LED封裝業者都朝向放棄環氧樹脂,而改用了硅樹脂和陶瓷等作為封裝的材料。根據統計,因為改變了封裝材料,事實上可以提高LED的壽命。就資料上來看,代替環氧樹脂的封裝材料——硅樹脂,就具有較高的耐熱性,根據試驗,即使是150180的高溫,也不會變色的現象,看起來似乎是一個不錯的封裝材料。 

硅樹脂能夠分散藍色和近紫外光,與環氧樹脂相比,硅樹脂可以抑制材料因為電流和短波長光線所帶來的劣化現象,緩和光穿透率下降的速度。以目前的應用來看,幾乎所有的高功率白光LED產品都已經改用硅樹脂作為封裝的材料,例如,相對于波長400450nm的光,環氧樹脂約在個位的數百分比左右,但硅樹脂對400450nm的光線吸收卻不到百分之一,這樣的落差,使得在抗短波長方面,硅樹脂有著較出色的表現。就壽命表現度而言,硅樹脂可以達到延長白光LED使用壽命的目標,甚至可以達到4萬小時以上的使用壽命。因為硅樹脂是具有彈性的柔軟材料,所以在封裝的過程中,需要特別注意應用的方式,從而設計出最適合于LED照明的應用技術。

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