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 瀏覽次數: 404 |
以下是我司采用日東八溫區無鉛回流焊(上八下八溫區)做的相關實驗,其中圖六是可靠性較好的熒光粉樣品,圖七是可靠性較差的熒光粉樣品,實驗證明,采用這方案可以有效驗證熒光粉可靠性。
圖六
B、熒光粉的耐濕性驗證:
我們的終端客戶在應用產品的時候,其周圍的環境是有一定濕度的,那如果我們的產品發生色溫偏移時,那此種情況是否是由于熒光粉自身造成?而我們應該如何在前期就將熒光粉的耐濕性驗證做好?
通常情況下,當熒光粉與封裝膠水充分混合固化后,封裝膠水本身會起到一定的防潮隔濕作用,從而保護熒光粉不受水解。但每一款封裝膠水自身都有一定的氣密性,即水汽可以不同程度的滲透到封裝膠體內部,與熒光粉發生相關反應;所以其熒光粉的耐濕性性能,受封裝膠水氣密性的影響很大。現有封裝膠水氣密性大致如下表:
封裝膠水 |
氣密性 |
環氧類 |
優 |
硅橡膠 |
差 |
硅樹脂 |
中 |
由于各封裝膠水氣密性不同,所以用相同款熒光粉進行耐濕性驗證時結果也會不同。這樣我們就無法更客觀的來驗證熒光粉的耐濕性能;
為了更客觀的驗證熒光粉(包括可能添加的物質)的耐濕性能,我們有兩種方案來選擇。一是將熒光粉放置于中性水里浸泡,二是將熒光粉放置在高濕(90%RH)機里儲存。采用第一種方案驗證時,其濕度可看成是100%RH,但此種方案對熒光粉來講比較苛刻(特別是硅酸鹽熒光粉,從目前我司的實驗結果來看,如下圖八,幾乎所有熒光粉廠商的產品均無法通過此項實驗的);采用第二種方案驗證時,其水是以氣態的形式與熒光粉接觸,也更接近實際產品失效的機理。(即使是硅酸鹽熒光粉,從目前我司的實驗結果來看,如下圖九,發現一些國外熒光粉廠商的產品在同行業對比中,其耐濕性能較好)
C、熒光粉的熱穩定性測試
熒光粉的耐熱性不同于熱穩定性,耐熱性偏重于熒光粉的前期性能,相對來講是一個瞬態性驗證;而熱穩定性則偏重于熒光粉的后期性能,是一個相對較長期的驗證;雖然現在業界有些熒光粉測試儀可測試出熒光粉樣品在不同溫度下的激發效率,但大多數測試儀只是采用對樣品粉盤底部加熱;而實際上,熒光粉測試儀在測試樣品時,是通過接收樣品粉盤表面熒光粉激發出來的光譜(原理如圖十所示);由于熒光粉本身的導熱系數相對較差,如果采取只加熱粉盤底部的方式去測試熒光粉樣品,其得到的數值是很不準確的。因為可能機臺設定加熱溫度為120℃,粉盤實際溫度也為120℃,但粉盤表面熒光粉則是遠低于這個溫度的。
而相對較好的方式是采用空間加熱,即將整個粉盤放于熱空氣中,使粉盤表面的熒光粉樣品充分受熱。這種方式的測試結果就比較準確。但相對的設備費用會較昂貴。如LED封裝廠進行此項驗證,其前期設備投入成本則較高。所以較合理的驗證方案是將熒光粉充分混合封裝膠水固化成成品后,再進行高溫老化。(當然,使用此方案時驗證時,應使用信賴性較好的芯片及氣密較好,抗衰減性能較好的封裝膠水等原物料),經過一定的老化時間再對比其衰減數據(通常情況下是老化1000HRS)。
D、熒光粉的抗紫外性能測試
現業界大部分LED都是通過藍光芯片加熒光粉組成白光,但藍光芯片本身在紫外部分存在一定的能量,其芯片波段越短,紫外部分的能量會越多,而熒光粉本身會吸收部分的紫外能量并轉化為可見光(如圖十一)。
當熒光粉吸收紫外能量的時候,其也會加速熒光粉自身的老化,特別是在熒光粉的后處理技術較差,熒光粉中添有部分有機粉末或是無機鹽(如硫化物)等物質時,其抗紫外性能就更顯得重要了。
綜合以上四個方案,其各自特點如下表:
項目 |
名稱 |
作用 |
方案一 |
耐熱性 |
驗證熒光粉前期在瞬態時的耐高溫性能 |
方案二 |
耐濕性 |
驗證熒光粉的耐濕氣性能 |
方案三 |
熱穩定性 |
驗證熒光粉后期在穩定狀態時的耐高溫性能 |
方案四 |
抗紫外性 |
驗證熒光粉抗紫外能量的性能 |
熒光粉的耐熱性、耐濕性、熱穩定性、抗紫外性等四個性能決定了熒光粉可靠性能的好壞,只有這四個性能達到一定標準,那才能滿足白光LED的使用要求。希望大家能在眾多的熒光粉廠商中評估出最適合產品用的熒光粉。
用戶名: 密碼: