封装介面对热阻影响也很大,如果不能正确处理介面,就难以获得良好的散热效果。例如,室温下接触良好的介面在高温下可能存在介面间隙,基板的翘曲也可能会影响键合和局部的散热。改善LED封装的关键在于减少介面和介面接触热阻,增强散热。因此,晶片和散热基板间的热介面材料选择十分重要。
在LED使用过程中,辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失,主要包括三个方面:晶片内部结构缺陷以及材料的吸收;光子在出射界面由于折射率差引起的反射损失;以及由于入射角大于全反射临界角而引起的全反射损失。因此,很多光线无法从晶片中出射到外部。通过在晶片表面涂覆一层折射率相对较高的透明胶层,由于该胶层处于晶片和空气之间,从而有效减少了光子在介面的损失,提高了取光效率。
此外,高导热灌封胶的作用还包括对晶片进行机械保护,应力释放,并作为一种光导结构。因此,要求其透光率高,折射率高,热稳定性好,流动性好,易于喷涂。为提高LED封装的可靠性,还要求高导热灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性。坚泰技术有:底部填充剂、UV胶、瞬间胶、贴片红胶、磁心胶、电感胶、继电器胶、硅胶、导热胶、环氧树脂胶等产品。
目前常用的导热灌封胶包括环氧树脂和矽胶。矽胶由于具有透光率高,折射率大,热稳定性好,应力小,吸湿性低等特点,明显优于环氧树脂,在大功率LED封装中得到广泛应用,但成本较高。
研究表明,提高矽胶折射率可有效减少折射率物理屏障带来的光子损失,提高外量子效率,但矽胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高,矽胶内部的热应力加大,导致矽胶的折射率降低,从而影响LED光效和光强分布。
总体而言,为提高LED的出光效率和可靠性,封装胶层有逐渐被高折射率透明玻璃或微晶玻璃等取代的趋势,通过将萤光粉内掺或外涂于玻璃表面,不仅提高了萤光粉的均匀度,而且提高了封装效率。此外,减少LED出光方向的光学介面数,也是提高出光效率的有效措施。
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