李绪峰-白光LED制造工艺及不同芯片白光LED性能比较.doc

白光LED制造工艺及 不同芯片白光LED性能比较 李绪锋 林达儒 （佛山市光电器材公司 528000） 摘要：本文简单介绍了白光LED制造工艺，并对用不同芯片制得的白光LED的性能进行比较，从而为白光LED制造过程选材提供了依据。 关键词：白光LED；色坐标；主波长；色温；发光效率 引言： 近几年来，蓝色LED材料的制造技术突飞猛进，芯片的发光效率迅速提高，成本大幅度下降。从而使以蓝色LED材料为基础的白光LED真正实现了产业化。 在蓝色LED芯片上涂敷荧光粉是制造白光LED的常用方法之一。显然，芯片和荧光粉是决定白光LED性能的主要材料。 本文简单介绍了白光LED制造工艺，并对采用相同的荧光粉、不同厂家的蓝色LED芯片制造的白光LED进行测试，通过对测试结果进行比较，为白光LED制造过程如何合理选取芯片提供了依据。 白光LED制造工艺 采用在蓝色LED芯片上涂敷荧光粉的方法制造白光LED基本工艺流程如下: 金线键合涂荧光粉荧光粉固化芯片安放 金线键合 涂荧光粉 荧光粉固化 芯片安放 硬 化切 筋点灯外观检查封 装 硬 化 切 筋 点灯外观检查 封 装 包 装特性检查、分档 包 装 特性检查、分档 显然，芯片确定之后，涂布荧光粉是整个制造过程最关键的工序。我们采用的荧光粉是由无机黄色粉末状的荧光粉和无机白色粉末状的ML粉按一定的比例混合之后，再与无色透明的环氧树脂混合而成。荧光粉的偏多偏少直接导致制品发光偏黄或偏蓝。ML粉的作用是建立一个可使荧光粉粘附在它上面的框架，因此偏少时可导致粘附不牢，偏多时则因涂料粘度过高，不易操作。 荧光粉涂布形状也将影响发光效果。在图1 (a) 情形中，荧光胶胶量不足，胶体呈凹面，OC≠OG≠OB，将会造成光射出胶体时，穿过的荧光粉层不同，导致C处偏黄，B处偏蓝。在图1 ( b) 情形中，胶体呈凸面，OC=OE=OA=OF=OD，由于蓝色芯片发出的光激发荧光粉所经历的路程大致相同，发光均匀性大大提高。 图1 荧光粉涂布正误图 ( a ) 胶量不足；（b）胶量正确 fig1. Phosphor powder coating instruction diagram. Diagram (a) wrong coating amount Diagram (b) correct coating amount 二. 不同芯片白光LED性能比较 试验共选取了日本、美国、台湾五家不同公司的LED蓝色芯片作为发光体，采用同一型号、同样配方的荧光粉作为涂敷材料制作LED。并用美国1100 测试仪对制得的LED进行光谱测量和参数测量，光谱测量结果见图3～图7。（图8是日亚原装白光LED光谱测量的结果）。 图2 美国1号白色LED光谱 图3 台湾1号白色LED光谱 fig2 U.S.A 1# White LED Spectrum fig3 Taiwan 1# White LED Spectrum 图4 美国2号白色LED光谱 图5 Taiwan 2号白色LED光谱 fig4 U.S.A2# White LED Spectrum fig5 Taiwan 2# White LED Spectrum 图6 日本1号白色LED光谱 图7 日亚原装白色LED光谱 fig 6 Japan White LED Spectrum fig 7 Nichia White LED Spectrum 在以上发光光谱中，窄带为InGaN蓝色芯片发出的光，宽带则是蓝光激发 荧光粉发出的绿、黄色光。 测量以上五种不同芯片的色度图，得图8～图12。 图8 美国1号白色LED色度图 图9 台湾1号白色LED色度图 图10 美国2号白色LED色度图 fig 8 U.S.A 1# White LED fig 9 Taiwan 1# White LED fig 10 U.S.A 2# White LED Chromaticity Diagram Chromaticity Diagram Chromaticity Diagram 图11 台湾2号白色LED光谱 图12 日本1号白色LED光谱