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贴片式LED(SMD)用液体硅树脂封装测试结果

2012-06-18
  贴片式LED(SMD)用液体硅树脂封装测试结果讲解。作为全球照明工具的先驱,白炽灯逐渐被新一代照明工具发光二极管(LED)取代,正逐步淡出人们的生活。过去几年来,LED的颜色种类、亮度和功率都发生了极大变化。作为新型高效固体光源,LED具有体积小、节能、环保等显著优点,因此被广泛用于指示灯、显示屏和背光源等方面,发挥着传统光源无可比拟的作用;然而到目前为止,它们还未能在家庭和公共照明领域充分发挥作用。有机硅材料凭借其优异的性能正在为LED照明工具走进千家万户奠定基础。
  LED是一种发光半导体材料,是能直接将电能转变成光能的发光显示器件。LED的心脏是一个半导体晶片,通电即可发光。光源可以通过聚光透镜或发散光透镜来控制,透镜通常由硅橡胶/硅树脂、塑料、玻璃等材料制成。LED由于具有容易控制、低压直流驱动、耗能少、稳定性高、响应时间短、多色发光等优点,因此被广泛应用于屏幕显示系统、指示灯,手机或数码产品背光源等领域,在景观照明、室内装饰灯、汽车车灯、地矿灯等方面的应用也得到了积极的发展;但LED在功率性照明领域的使用还不成熟。目前,LED的封装材料主要是环氧树脂;但其耐热、耐光性不足,受热容易变黄,不能满足高亮度发光二极管(大功率LED)的封装要求。有机硅材料的光学性能好、透光率在90%以上,耐候、耐热、高温环境下不发黄,能吸引冲击,粘接性好,柔软,环保,因此正在逐渐取代环氧树脂成为LED的主要粘接、封装、涂层和光学材料。有机硅材料应用于LED生产领域,无疑成为推动LED照明发展的重要因素。
  本实验制备了加成型双组分液体硅树脂,并适用于功率型LED的封装和表面贴装元件(SMD)的填充,本实验主要测试了液体硅橡胶封装后的功率型LED常温墨水渗透、高温墨水渗透、回流焊、压力测试、常温老化、高温老化、高温高湿、冷热冲击等性能,根据测试的信赖度评估液体硅橡胶样品是否适合LED产品的制程。
  1常温点亮试验
  根据《美国能源之星标准》JESD22—A108C标准,LED3528白光产品常温点亮试验是否合格的判定标准是:应用级产品点亮168 h后发光强度IV衰减率小于5%,即发光强度IV保持率大于95%为合格,反之判定不合格;应用级产品点亮1000 h后IV衰减率小于10%,即IV保持率大于90%为合格,反之判定不合格;应用级产品VF变异小于±0.2V为合格,反之判定不合格;X、Y变异分别小于±0.02为合格,反之判定不合格。
  2 高温点亮试验
  根据《美国能源之星标准》JESD22—A108C标准,LED白光3528样品高温点亮试验是否合格的判定标准是:应用级产品点亮168 h后,IV衰减率小于10%即IV保持率大于90%为合格,反之判定不合格;应用级产品点亮1000 h后IV衰减率小于20%,即IV保持率大于80%为合格,反之判定不合格;应用级产品VF变异小于±0.2V为合格,反之判定不合格; X、Y值变异小于±0.02为合格,反之判定不合格。
  3 回流焊及冷热冲击试验
  根据JEITA ED-4701 300 301标准,LED3528白光样品冷热冲击试验是否合格的判定标准是:应用级产品φV衰减率小于10%,即IV保持率大于90%为合格,反之判定不合格;应用级产品VF变异小于±0.2V为合格,反之判定不合格; X、Y值变异小于±0.02为合格,反之判定不合格。由表3可见,冷热冲击试验后, VF变异小于±0.2;X、Y变异小于±0.02;IV保持率为98%,由此判定样品冷热冲击试验结果为合格。
  4 自制加成型液体硅树脂与进口同类产品的性能对比
  分别用不同厂家的硅树脂按照功率LED的制程生产3528产品,取出4组(每组45个样品)进行下面各项信赖度测试评估。
  采用4种有机硅材料封装的功率型LED 3528样品均通过了墨水渗透试验、回流焊试验、常温老化试验和冷热冲击试验,产品通过了信赖度测试。说明自制加成型双组分液体硅橡胶符合高功率LED的封装要求,其性能与进口同类产品相近。
  结论
  采用自制的加成型双组分液体硅树脂封装的功率型LED 3528,经常温点亮168~1000 h试验、高温点亮168~1000 h的试验、回流焊试验、-40~100 ℃冷热冲击试验和墨水渗透试验,各项指标均合格;其性能可与国外同类产品相媲美。

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