大功率LED用熒光粉膠中顆粒沉淀現(xiàn)象理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、大功率發(fā)光二極管（LED）封裝工藝流程中，熒光粉顆粒先與硅膠充分混合，再通過點(diǎn)涂等方式涂覆于LED芯片上，芯片藍(lán)光與受激熒光粉發(fā)出的黃光混合得到白光。由于熒光粉顆粒密度大于硅膠密度，在重力作用下，熒光粉顆粒出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，并非均勻分布于硅膠中。熒光粉顆粒的分布對LED的出光及光學(xué)一致性有著關(guān)鍵性的影響，研究熒光粉顆粒沉淀十分必要。本文在獲得硅膠黏度特性的基礎(chǔ)上，運(yùn)用斯托克斯定律建立了熒光粉顆粒沉淀模型，并就沉淀對LED光學(xué)性能影響做了實(shí)驗(yàn)

2、和仿真研究。
　　測試硅膠黏度隨溫度、剪切速率、時間的變化，結(jié)果表明：硅膠黏度隨時間推移呈現(xiàn)增加趨勢，且溫度越高增加的速率越快；硅膠初始黏度隨溫度升高顯著降低，隨剪切率增加略有降低，一定剪切率范圍內(nèi)硅膠可近似視為牛頓流體。建立初始黏度和凝膠時間與溫度的關(guān)系函數(shù)及等溫固化時黏度模型，運(yùn)用N.Kiuna模型建立硅膠黏度預(yù)測模型，該模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，尤其在低固化度時兩者能很好的吻合。
　　基于斯托克斯定律，在忽略流體慣性力的

3、情況下，耦合硅膠等溫固化黏度模型及熒光粉顆粒粒徑分布函數(shù)，建立二維矩形區(qū)域沉淀模型，并借助實(shí)驗(yàn)對模型進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：該模型較為有效地反映了熒光粉顆粒的沉淀現(xiàn)象；顆粒沉降速度與粒徑成正比，與黏度成反比，固化開始大約5min后沉淀停止，大顆粒基本停留在底層。改進(jìn)模型邊界條件，建立更符合實(shí)際的3D球帽沉淀模型。
　　控制LED模塊固化前在室溫下放置的時間獲得不同的熒光粉顆粒沉淀進(jìn)行程度，探究沉淀對LED光學(xué)性能影響。結(jié)果表明：沉淀對