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LED熒光粉在封裝端的可靠性驗證

上傳人:未知

上傳時間: 2010-11-04

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LED熒光粉按顏色大致可分為:藍色熒光粉、綠色熒光粉、黃色熒光粉和紅色熒光粉,其中黃色熒光粉的應用占主要部分(各顏色熒光粉的的應用方式大致如下表)。


顏色分類

應用方式

藍色熒光粉

UV芯片+藍色熒光粉+綠色熒光粉+紅粉熒光粉

綠色熒光粉

藍光芯片+綠色熒光粉+紅色熒光粉

藍光芯片+綠色熒光粉+黃色熒光粉

紅色熒光粉

藍光芯片+綠色熒光粉+紅色熒光粉

藍光芯片+紅色熒光粉+黃色熒光粉

黃色熒光粉

藍光芯片+黃色熒光粉

  熒光粉按成分大致可分為:鋁酸鹽熒光粉、硅酸鹽熒光粉、氮化物(或氮氧化物)熒光粉、硫化物熒光粉,其中鋁酸鹽熒光粉、硅酸鹽熒光粉的應用占主要部分(各成分熒光粉的激發效率大致如下表)。


成分分類

激發效率

鋁酸鹽

硅酸鹽

氮化物/
氮氧化物

硫化物

  一般情況下,熒光粉的評估項目包括效率評估、色度評估、可靠性評估以及其它相關參數的評估,其中大部分LED封裝廠商將效率評估,色度評估做為評估重點;

  按目前市場狀況,由于各熒光粉廠商的制程技術能力不同,其產品性能也各有優缺點。當然,也有部分商家為了追求暴利,在熒光粉里面添加部分有機粉末或是無機鹽(例如硫化物),以次充好。因此,熒光粉的評估重點已不再單單局限于熒光粉自身的效率及色度,其自身的可靠性評估也變得越來越重要了。

  現階段相關行業組織在2009年11月17日出臺了相應的標準對熒光粉生產進行規范(中華人民共和國電子行業標準SJ/T 11397-2009《半導體發光二極管用熒光粉》),其正式執行時間為2010年1月1日。該標準規定了半導體發光二極管用熒光粉相關的名詞術語及其定義,還規定了半導體發光二極管用鋁酸鹽和硅酸鹽熒光粉的要求、試驗方法,檢測規則及標志、包裝、運輸和貯存要求。但個人認為,此標準其實更適用于熒光粉生廠商對自身產品的驗證,卻不能更好的指導 LED封裝廠對熒光粉可靠性的驗證。

  那各貼片式 LED封裝廠如何在眾多的熒光粉品牌之間選擇穩定性較好的熒光粉產品;在此,個人提出以下四個熒光粉穩定性驗證方案,以供大家討論:

  A、熒光粉的耐熱性驗證:

  大家可能會遇到這樣的問題,有部分終端客戶反應我們的產品在經過REFLOW之后,其色溫發行偏移;那此偏移到底是由于何種物料造成?是否與熒光粉有關?這是很難分解出各種原物料并來做分析的。

  那我們應該如何在前期來確定熒光粉其自身的耐熱性能呢?大家都知道,熒光粉在被封裝成SMD成品時,需要經過150℃左右的烘烤成型,而且終端客戶使用時,SMD成品會經過REFLOW組裝到PCB上,其回流焊最高溫度是260℃。也就是說,熒光粉在前期使用的時候,其經受的最高溫度是260℃。所以,我們可將耐熱實驗的溫度設定在260℃。

  從以上可知,我們有以下兩個驗證方案可以選擇:

  由于我們的終端客戶實際使用的也是馬鞍型的溫度曲線,故為能更好的模擬客戶的使用方法,使用方案二來驗證熒光粉的耐熱性是最佳的選擇。也許在您進行此項實驗之前,您的熒光粉供應商會對您說,熒光粉的燒結溫度在1000℃以上,所以用260℃烘烤熒光粉是沒有必要的,無論烘烤多少時間熒光粉都是不會分解的。但大家不要忘了,熒光粉制程中還有多道后處理工序(如包膜),其經過后處理工序后的熒光粉顆粒,是否也可以承受260℃乃至1000℃以上的烘烤而不影響產品的激發效率?如果該熒光粉中添加了其它物質,那此物質是否可以承受260℃而不分解?這就要看各家的后處理工藝如何了。

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