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LED荧光粉在封装端的可靠性验证

上传人:未知

上传时间: 2010-11-04

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LED荧光粉按颜色大致可分为:蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉,其中黄色荧光粉的应用占主要部分(各颜色荧光粉的的应用方式大致如下表)。


颜色分类

应用方式

蓝色荧光粉

UV芯片+蓝色荧光粉+绿色荧光粉+红粉荧光粉

绿色荧光粉

蓝光芯片+绿色荧光粉+红色荧光粉

蓝光芯片+绿色荧光粉+黄色荧光粉

红色荧光粉

蓝光芯片+绿色荧光粉+红色荧光粉

蓝光芯片+红色荧光粉+黄色荧光粉

黄色荧光粉

蓝光芯片+黄色荧光粉

  荧光粉按成分大致可分为:铝酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉、氮化物(或氮氧化物)荧光粉、硫化物荧光粉,其中铝酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉的应用占主要部分(各成分荧光粉的激发效率大致如下表)。


成分分类

激发效率

铝酸盐

硅酸盐

氮化物/
氮氧化物

硫化物

  一般情况下,荧光粉的评估项目包括效率评估、色度评估、可靠性评估以及其它相关参数的评估,其中大部分LED封装厂商将效率评估,色度评估做为评估重点;

  按目前市场状况,由于各荧光粉厂商的制程技术能力不同,其产品性能也各有优缺点。当然,也有部分商家为了追求暴利,在荧光粉里面添加部分有机粉末或是无机盐(例如硫化物),以次充好。因此,荧光粉的评估重点已不再单单局限于荧光粉自身的效率及色度,其自身的可靠性评估也变得越来越重要了。

  现阶段相关行业组织在2009年11月17日出台了相应的标准对荧光粉生产进行规范(中华人民共和国电子行业标准SJ/T 11397-2009《半导体发光二极管用荧光粉》),其正式执行时间为2010年1月1日。该标准规定了半导体发光二极管用荧光粉相关的名词术语及其定义,还规定了半导体发光二极管用铝酸盐和硅酸盐荧光粉的要求、试验方法,检测规则及标志、包装、运输和贮存要求。但个人认为,此标准其实更适用于荧光粉生厂商对自身产品的验证,却不能更好的指导 LED封装厂对荧光粉可靠性的验证。

  那各贴片式 LED封装厂如何在众多的荧光粉品牌之间选择稳定性较好的荧光粉产品;在此,个人提出以下四个荧光粉稳定性验证方案,以供大家讨论:

  A、荧光粉的耐热性验证:

  大家可能会遇到这样的问题,有部分终端客户反应我们的产品在经过REFLOW之后,其色温发行偏移;那此偏移到底是由于何种物料造成?是否与荧光粉有关?这是很难分解出各种原物料并来做分析的。

  那我们应该如何在前期来确定荧光粉其自身的耐热性能呢?大家都知道,荧光粉在被封装成SMD成品时,需要经过150℃左右的烘烤成型,而且终端客户使用时,SMD成品会经过REFLOW组装到PCB上,其回流焊最高温度是260℃。也就是说,荧光粉在前期使用的时候,其经受的最高温度是260℃。所以,我们可将耐热实验的温度设定在260℃。

  从以上可知,我们有以下两个验证方案可以选择:

  由于我们的终端客户实际使用的也是马鞍型的温度曲线,故为能更好的模拟客户的使用方法,使用方案二来验证荧光粉的耐热性是最佳的选择。也许在您进行此项实验之前,您的荧光粉供应商会对您说,荧光粉的烧结温度在1000℃以上,所以用260℃烘烤荧光粉是没有必要的,无论烘烤多少时间荧光粉都是不会分解的。但大家不要忘了,荧光粉制程中还有多道后处理工序(如包膜),其经过后处理工序后的荧光粉颗粒,是否也可以承受260℃乃至1000℃以上的烘烤而不影响产品的激发效率?如果该荧光粉中添加了其它物质,那此物质是否可以承受260℃而不分解?这就要看各家的后处理工艺如何了。

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