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LED灯珠封装需要哪些原材料特性与应用解析
来源：
时间：2024-10-27 18:27:01
前言：在 LED 显示技术中，LED 封装起着至关重要的作用。而不同的原材料决定了 LED 封装的性能和质量。在前文我们介绍了 LED 的发展简史和封装步序等内容，今天，我们将深入探讨 LED 封装中所使用的各类原材料，包括 LED 支架、LED 芯片、固晶胶、键合线和封装胶等，全面了解它们的具体分类和性能特性，以及在 LED 封装中的重要作用。
一、LED 支架
LED 支架通常由铜（也有铁材、铝材及陶瓷等）制成，因其良好的导电性而被广泛应用。支架内部设有引线，用于连接 LED 灯珠内部电极。封装成形后，灯珠可从支架上取下，灯珠两头的铜脚成为正负极，便于焊接到 LED 灯具或其他成品。
LED 支架可按不同方式分类：
二、LED 芯片
LED 芯片又称 LED 发光芯片，是固态半导体器件，为 LED 显示器件的核心组件，即 P-N 结。其主要功能是将电能转化为光能，主要材料为单晶硅。半导体晶片由 P 型半导体（空穴占主导）和 N 型半导体（电子为主）组成，连接时形成 P-N 结。当电流通过导线作用于晶片时，电子被推向 P 区，与空穴复合，以光子形式发出能量，这就是 LED 发光原理。
LED 芯片来料标签通常标明参数：Type（产品系列）、主波长 WLD（单位 nm）、亮度 LV（单位为 mcd 或 mW）、电压 VF（单位 V），包括 Min（最小值）、Avg（平均值）、Max（最大值）、Std（标准偏差）。
LED 芯片可按多种方式分类：
三、固晶胶
固晶胶作用是将晶片粘结在支架指定区域，用于固定和导电。分为导电胶和绝缘胶，垂直结构红光通常使用导电胶，水平结构蓝绿光使用绝缘胶。固晶胶是 LED 晶片与支架粘接的核心部分，其好坏直接决定 LED 的散热性能。Kinglight 晶台 LED 采用高品质固晶胶，具有导电性好、导热性能佳、耐黄变性好、高可靠性、粘接和剪切强度高、不吸潮等优势。
四、键合线
键合线又称晶线，是连接 LED 支架和芯片、传输电信号的材料，是半导体生产不可或缺的核心材料。按材质分类有金线、银线、铜线、铝线、镀钯铜线、合金线等；按线径分类有 0.7mil、0.8mil、0.9mil、1.0mil 等多种规格。
五、封装胶
封装胶用于保护芯片及框架内部结构不受外部环境影响，封胶后起到防水、防潮、防尘密封作用，并提供优秀的光学性能。封装胶一般包括环氧树脂、有机硅和改性材料。
结尾：通过对 LED 封装中各类原材料的详细了解，我们可以更好地把握 LED 封装的技术要点和质量控制。不同的原材料在 LED 封装中发挥着各自独特的作用，选择合适的原材料对于提高 LED 产品的性能和可靠性至关重要。随着技术的不断进步，相信 LED 封装原材料将不断创新和优化，为 LED 显示技术的发展提供更强大的支持。
一、LED 支架
LED 支架通常由铜（也有铁材、铝材及陶瓷等）制成，因其良好的导电性而被广泛应用。支架内部设有引线，用于连接 LED 灯珠内部电极。封装成形后，灯珠可从支架上取下，灯珠两头的铜脚成为正负极，便于焊接到 LED 灯具或其他成品。
LED 支架可按不同方式分类：
- 按产品类型分为 SMD 支架、PCB 板、直插支架、灯丝支架。
- 按支架材质分为铜支架、铁支架、BT 基板、铝基板、陶瓷基板等。
- 按镀层种类分为铜镍银、化学 / 电镀镍金、电镀软金、镍钯金、化学锡、OSP 等。UINCH（微英寸 / 迈）是单位，1U’≈0.0254um。
二、LED 芯片
LED 芯片又称 LED 发光芯片，是固态半导体器件，为 LED 显示器件的核心组件，即 P-N 结。其主要功能是将电能转化为光能，主要材料为单晶硅。半导体晶片由 P 型半导体（空穴占主导）和 N 型半导体（电子为主）组成，连接时形成 P-N 结。当电流通过导线作用于晶片时，电子被推向 P 区，与空穴复合，以光子形式发出能量，这就是 LED 发光原理。
LED 芯片来料标签通常标明参数：Type（产品系列）、主波长 WLD（单位 nm）、亮度 LV（单位为 mcd 或 mW）、电压 VF（单位 V），包括 Min（最小值）、Avg（平均值）、Max（最大值）、Std（标准偏差）。
LED 芯片可按多种方式分类：
- 按颜色分为红（R）、绿（G）、蓝（B）三色，波长范围分别为 620 - 760nm、492 - 577nm 和 435 - 480nm。
- 按芯片排列方式分为圆片和方片。
- 按芯片结构分为垂直结构（单电极）和水平结构（双电极）。
- 按尺寸主要分为红光 3.2mil、3.5mil、4.2mil，和蓝绿光 45mil、46mil、56mil、810mil 等。Mil 是长度单位，1mil≈25.4um。
三、固晶胶
固晶胶作用是将晶片粘结在支架指定区域，用于固定和导电。分为导电胶和绝缘胶，垂直结构红光通常使用导电胶，水平结构蓝绿光使用绝缘胶。固晶胶是 LED 晶片与支架粘接的核心部分，其好坏直接决定 LED 的散热性能。Kinglight 晶台 LED 采用高品质固晶胶，具有导电性好、导热性能佳、耐黄变性好、高可靠性、粘接和剪切强度高、不吸潮等优势。
四、键合线
键合线又称晶线，是连接 LED 支架和芯片、传输电信号的材料，是半导体生产不可或缺的核心材料。按材质分类有金线、银线、铜线、铝线、镀钯铜线、合金线等；按线径分类有 0.7mil、0.8mil、0.9mil、1.0mil 等多种规格。
五、封装胶
封装胶用于保护芯片及框架内部结构不受外部环境影响，封胶后起到防水、防潮、防尘密封作用，并提供优秀的光学性能。封装胶一般包括环氧树脂、有机硅和改性材料。
- 环氧树脂：优点是透光率高，粘接性能优良、机械力学性能好，电绝缘性和密封性能较好，成本低，易成型；缺点是高温不耐黄变，耐候性差。
- 有机硅：优点是高透明性、耐高低温性，耐候性和热稳定性好；缺点是与 LED 支架的粘接性差。
- 改性材料：通过物理共混或化学改性方式获得综合性能提升的封装胶。物理共混是将有机硅树脂预聚物和环氧树脂预聚物混合，加入固化剂固化成型，但共混材料相容性差，易分离。化学改性是在有机硅树脂中引入环氧基团，提高机械性能和粘接性。
结尾：通过对 LED 封装中各类原材料的详细了解，我们可以更好地把握 LED 封装的技术要点和质量控制。不同的原材料在 LED 封装中发挥着各自独特的作用，选择合适的原材料对于提高 LED 产品的性能和可靠性至关重要。随着技术的不断进步，相信 LED 封装原材料将不断创新和优化，为 LED 显示技术的发展提供更强大的支持。
