玻璃基板COB封裝的LED性能研究.pdf

1、在全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下，能源供給的緊張局面日益加劇。面對如此緊迫的危機(jī)，我國政府全力提倡可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，既要加速開辟新的可再生能源，更要全民參與低碳生活政策。在各種新能源中，最受矚目的要數(shù)半導(dǎo)體發(fā)光二極管，簡稱 LED。相對于傳統(tǒng)光源，LED憑借著電光轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長、響應(yīng)速度快以及抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個領(lǐng)域，被評為新世紀(jì)最有價值的照明光源。
　　隨著 LED應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大，人們對 LED的輸出

2、功率以及光效的要求也在不斷攀升。高功率、高集成度的發(fā)展趨勢給 LED封裝行業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。研究者們通過研發(fā)新型封裝材料、改變封裝結(jié)構(gòu)等方式，來解決光效、散熱、光色以及成本控制等一系列難題。本文以最近研究火熱的玻璃基板燈絲球泡燈為契機(jī)，采用 COB(chip on board,板上芯片)封裝結(jié)構(gòu)，對玻璃材質(zhì)作為 LED封裝基板的性能進(jìn)行研究。
　　基于玻璃基板 COB器件，本文主要進(jìn)行了以下幾個方面的研究工作：
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3、、針對不同基板材質(zhì)，選取常用陶瓷、普通的硅酸鹽玻璃、銅、硅和鋁等基板進(jìn)行樣品制作和性能對比實(shí)驗(yàn)。分析測試數(shù)據(jù)知：17串1并的條狀玻璃基板 COB樣品在49V、20mA的工作狀態(tài)下，92℃的膠面溫度高于其它樣品，卻有著和陶瓷基板 COB器件相近的76 lm光通量。
　　2、為改善玻璃基板 COB器件散熱性能，設(shè)計(jì)了鋁材彈片、鋁材卡口和玻璃基板背面刷銀層的實(shí)驗(yàn)方案。得知采用鋁材卡口+基板背面刷銀層的方式散熱效果最理想。
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4、設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，研究了背面銀層厚度與散熱性能和光通量的關(guān)系。當(dāng)銀層厚度為75um時，達(dá)到了比較理想的散熱和發(fā)光效果。膠體表面溫度為91.5℃，3.6W的玻璃條球泡燈在穩(wěn)定狀態(tài)下的光通量達(dá)到315 lm。
　　4、針對玻璃基板 COB器件的可靠性，進(jìn)行了高溫高濕、冷熱沖擊和紅墨水硫磺實(shí)驗(yàn)，并與市場主流的Al2O3陶瓷基板進(jìn)行了對比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明玻璃基板 COB器件能夠順利的通過可靠性實(shí)驗(yàn)，背面刷銀層后，可靠性效果更優(yōu)。