讲透了 LED 倒装封装结构的优势
摘要: 本文对比研究了 垂直结构LED 和 倒装结构LED 随着电流增大的光输出变化规律,并且与 普通正装LED 进行了比较,得出了倒装结构LED具有更好的抗大电流冲击稳定性和光输出性能。
(2)倒装PN结到环境热阻低。随着电流的增加,由于热阻原因芯片温度随之升高,从而增加了载流子的非辐射复合几率,降低了辐射复合几率,造成发光效率下降。热阻越高,芯片升温越高,发光效率下降越快。倒装的PN结与支架的正负极采用共晶焊接,热传输距离短,散热面积大,更利于热传导,因此可以得到较低的热阻值,降低PN结温,从而减慢光效下降速度。这与光通量随电流变化实验结果吻合。
3.3 色温测试
色温是光源光谱质量最通用的指标。对于LED光源的需求色温多数都是比较低的,并且对于同一批次的产品而言,色温偏差越小,质量越优。对色温的控制研究,一直都是企业满足顾客需求的关键参数。
图6为三种封装结构LED的电流色温曲线对比图。通过实验测试,随着驱动电流的升高,三种封装结构LED色温都随着电流的增加而升高,而倒装LED的色温升高斜率最小约为0.40,正装LED的色温升高斜率约为0.67,而垂直结构LED在电流小于1 200 mA(光通量饱和点)时色温增加斜率约为0.84,超过1 200 mA时,色温参数接近失效,这与光通量测试和发光效率测试结果吻合。倒装LED的色温饱和点约为1 600 mA,比垂直结构LED的色温饱和点高出400 mA。说明倒装LED在较大电流冲击情况下,光输出特性比垂直结构LED稳定。
4、结论
采用相同尺寸1.16 mm GaN基蓝光芯片制备了倒装结构LED和垂直结构LED,用STC4000快速光谱仪和恒流电源测试了两种LED在不同驱动电流条件下的光通量、发光效率和色温等发光特性,发现垂直结构LED在超过1 200 mA电流时出现发光性能失效,而倒装LED的发光性能失效的电流值在1 550 mA。倒装结构LED失效电流值的增加,使得LED的可靠性能增加,提高了LED的使用寿命。
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