航空障碍灯LED样品的制备

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• 发布时间：2014-02-07
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 样品的制备我们通过对LED基板、LED芯片j、焊料等封装原材料进行合理选择以及对封装结构和工艺的有效改善，来提高大功率LED的可靠性。对于芯片我们选择垂直结构LED芯片，它的两个电极分别在LED外延层的两侧，通过图形化的N电极，使得电流几乎全部垂直流过LED外延层，横向流动的电流极少，可以避免正装结构的电流拥挤问题，提高发光效率，同时也解决了P极的遮光问题，提升了LED的发光面积。对于基板我们采用DLC铝基板作为LED器件的基板，DLC铝基板是以类金刚石薄膜DLC(DiamondLikeCarbon)取代常规铝质印刷电路板上的环氧树脂绝缘层，环氧树脂的热传导系数(0．5W／(m·K))比铝(275W／(m·K))低数百倍，LED芯片产生的热久聚难散。DLC的热传导系数(500W／(m·K))比铜(400W／(m·K))还要高，因为可以达到显著的冷却效果。另外DLC具备极佳的热扩散性、热均匀性、高崩溃电压和高电阻等理想绝缘材料的性能，有效提升了大功率LED产品的寿命与可靠性，提升了光输出强度及降低光衰减情形。随着LED光源功率的增大，需要将多个LED芯片集成封装，COB封装就是将多颗LED芯片直接封装在基板上，以强化LED的散热性能，解决大功率封装所产生的高热量。它的优势为低热阻、低封装成本及单一封装体的高流明输出J。我们选择背面蒸镀有3m厚AuSn的LED芯片，而DLC基板的电极表面镀了3m厚的Au，这样芯片和基板之间就可以直接采用AuSn共晶焊接的方式来粘接。AuSn共晶焊接可实现大功率LED中芯片与基板的高效联接，可以极大地提升大功率LED器件对散热的要求，其具有热导率高、阻抗小、传热快、可靠性强、粘接后剪切力大等优点。LED芯片固晶后，利用KS焊线机进行自动焊线、实现芯片之间和芯片与基板之间的电极互联。我们在基板上焊接了4颗45x45mil的芯片，以实现10W的电功率输出。芯片之间采用全串联方式连接，根据需要也可以采用先串后并的方式。芯片焊线后接着是点荧光粉胶、灌封、盖透镜等常规封装工艺。图1是10WCOB集成LED光源的结构设计示意图，图2是它的实物照片。

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