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封装材料对大功率白光LED寿命的影响
2013-12-12

LED发热的问题不是只会对亮度表现带来影响,同时也会对LED本身的寿命出现挑战,因而要不断的开发出新的封装材料来因应持续提高中的LED亮度所产生的影响。

过去用来作为封装材料的环氧树脂,耐热性比较差,可能会出现在LED芯片本身的寿命到达前,环氧树脂就已经出现变色的情况,因此,为了提高散热性,必须让更多的电流获得释放。除此之外,不仅因为热现象会对环氧树脂产生影响,甚至短波长也会对环氧树脂造成一些问题,这是因为环氧树脂相当容易被白光LED中的短波长光线破坏,即使低功率的白光LED就已经会造成环氧树脂的破坏,更何况高功率的白光LED所含的短波长的光线更多,恶化自然也加速,甚至有些产品在连续点亮后的使用寿命不到5000小时。所以,与其不断的克服因为旧有封装材料-环氧树脂所带来的变色困扰,不如朝向开发新一代的封装材料的选择。目前在解决寿命这一方面的问题,许多LED封装业者都朝向放弃环氧树脂,而改用了硅树脂和陶瓷等作为封装的材料。根据统计,因为改变了封装材料,事实上可以提高LED的寿命。就资料上来看,代替环氧树脂的封装材料——硅树脂,就具有较高的耐热性,根据试验,即使是150180的高温,也不会变色的现象,看起来似乎是一个不错的封装材料。 

硅树脂能够分散蓝色和近紫外光,与环氧树脂相比,硅树脂可以抑制材料因为电流和短波长光线所带来的劣化现象,缓和光穿透率下降的速度。以目前的应用来看,几乎所有的高功率白光LED产品都已经改用硅树脂作为封装的材料,例如,相对于波长400450nm的光,环氧树脂约在个位的数百分比左右,但硅树脂对400450nm的光线吸收却不到百分之一,这样的落差,使得在抗短波长方面,硅树脂有着较出色的表现。就寿命表现度而言,硅树脂可以达到延长白光LED使用寿命的目标,甚至可以达到4万小时以上的使用寿命。因为硅树脂是具有弹性的柔软材料,所以在封装的过程中,需要特别注意应用的方式,从而设计出最适合于LED照明的应用技术。