2017年紫外深紫外LED封装技术与发展.pdf

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1、机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院紫外紫外/深紫外深紫外LED封装技术与发展封装技术与发展2017.6.10第第22届广州国际照明展届广州国际照明展 2017 阿拉丁论坛阿拉丁论坛机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院目目 录录1.前言前言2.紫外紫外 LED 封装技术封装技术3.深紫外深紫外 LED 封装技术封装技术4.紫紫外外/深紫外深紫外 LED 应用应用5.结束语结束语6.团队介绍团队介绍机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院1.1.前前 言（言（1 1）紫外光（紫外光（UV）波长

2、分布波长分布UV A:315-400 nmUV B:280-315 nmUV C:200-280 nmUV V:100-200 nm紫外（紫外（NUV）:300 nm以上以上深紫外（深紫外（DUV）:300 nm以下以下机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院 UV-LED 外延层外延层外延材料：三族氮化物外延材料：三族氮化物InxGa1-xN(=0.7-3.4 eV)InxAl1-xN(=0.7-6.2 eV)AlxGa1-xN(=3.4-6.2 eV)UV-LED(365 nm):GaN/InGaN 量子阱量子阱UV-LED(80%80%光提取效率光提取效率

3、(LEE)80%60%50%1 W 50,000 h10,000 h价价格格较高较高很高很高机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院 封装材料封装材料2.紫外紫外LED封装技术（封装技术（1）基板材料：基板材料：透镜材料：透镜材料：环氧环氧/硅胶硅胶/玻璃等（玻璃等（透光率、折射率、抗紫外老化透光率、折射率、抗紫外老化）金属基板：金属基板：铝铝 237 W/m.K,铜铜 400 W/m.K陶瓷基板：陶瓷基板：Al2O320 W/m.K,AlN 200 W/m.K石英玻璃石英玻璃硅硅胶胶T95%(200-400 nm)T85%(300 nm以上以上)机械科学与工程

4、学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院 封装结构与工艺封装结构与工艺2.紫紫外外LED封装封装技术（技术（2）(a)硅胶透镜直接封装硅胶透镜直接封装(b)硅胶填充封装硅胶填充封装(d)玻璃盖板粘接封装玻璃盖板粘接封装(c)玻璃透镜粘接封装玻璃透镜粘接封装机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院 技术技术特点特点2.紫外紫外LED封装技术（封装技术（3）可采用白光可采用白光 LED封装技术封装技术 可使用有机封装材料（透镜材料和粘接材料）可使用有机封装材料（透镜材料和粘接材料）可靠性问题：可靠性问题：材料老化、器件失效等材料老化、器件失效等对于

5、紫外对于紫外LED封装，有机材料能满足器件性能需求，但不利于在封装，有机材料能满足器件性能需求，但不利于在高温、高湿等恶劣环境下使用高温、高湿等恶劣环境下使用395 nm UV-LED 模组模组玻璃透镜玻璃透镜粘接封装粘接封装机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院2.紫外紫外LED封装技术（封装技术（4）紫外紫外 LED 激发白光激发白光 LED技术技术1)紫外紫外 LED+RGB荧光粉，消除蓝光不利影响荧光粉，消除蓝光不利影响2)荧光玻璃（荧光玻璃（PiG）技术）技术，提高器件可靠性，提高器件可靠性Yang Peng,et al.,Applied Optic

6、s,2016机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械科学与工程学院3.深紫外深紫外LED封装技术（封装技术（1）有机硅胶中羧基有机硅胶中羧基(-COOH)等化学键在深紫外光照射下发生光解等化学键在深紫外光照射下发生光解现象，导致硅胶变性现象，导致硅胶变性1）出光材料（透镜）；）出光材料（透镜）；2）粘接材料）粘接材料禁止使用有机材料禁止使用有机材料 深深紫外紫外 LED器件（器件（300 nm）水蒸汽和氧气水蒸汽和氧气等等容易渗透到容易渗透到 LED芯片表面，直接影响器件性能芯片表面，直接影响器件性能与可靠性与可靠性1）气密封装材料（玻璃、陶瓷、金属等）气密封装材料（玻璃、陶