Eenvoudig gezegd is de verpakkingstechnologie voor LED-modules het proces waarbij LED-chips (dies) op een beugel of substraat worden bevestigd met behulp van fysische en chemische methoden, waarbij elektroden naar buiten worden geleid, fosforen worden gecoat en deze uiteindelijk worden afgedicht met een lijm.
Dit klinkt als een eenvoudig assemblageproces, maar het omvat in werkelijkheid meerdere vakgebieden, zoals optisch ontwerp, thermisch beheer, materiaalkunde en precisiemechanica. Bij het verpakken van LED-modules gaat het er niet alleen om dat het licht ‘uitstraalt’, maar ook dat het licht ‘goed uitstraalt’ en ‘langdurig uitstraalt’.
De belangrijkste transformatie van chip naar lichtbron
Blootgestelde LED-chips zijn erg kwetsbaar. Ze zijn gevoelig voor vocht, statische elektriciteit en hitte. De primaire taak van verpakkingstechnologie is het bieden van een afgesloten, beschermende omgeving. Wat nog belangrijker is, is dat het licht dat door de chip wordt uitgezonden meestal monochromatisch is (zoals blauw licht), en we moeten het omzetten in het witte licht of andere kleuren die we nodig hebben door de fosforverhouding aan te passen. De technische complexiteit van dit proces bepaalt rechtstreeks de zuiverheid en de kleurweergave-index (CRI) van het licht.
Waarom moeten B2B-fabrikanten aandacht besteden aan verpakkingsprocessen?
Voor verlichtingsbedrijven of elektronicafabrikanten heeft de kwaliteit van de LED-chips die zij inkopen direct invloed op de reputatie van de eindproducten. Industrie-inzicht: Volgens gegevens van China Electronics News is meer dan 70% van de LED-verlichtingsstoringen uiteindelijk het gevolg van onjuiste warmteafvoer of hermeticiteitsfouten tijdens het verpakkingsproces.
Als u kiest voor een onrijpe LED-verpakkingsoplossing, kan dit leiden tot wijdverbreide kleurafwijking, lichtverval of zelfs volledige LED-uitval nadat het product de fabriek heeft verlaten. Dit kan fataal zijn voor de reputatie van een merk.
LED-moduleverpakkingstechnologie: principes en analyse van kernmaterialen
Om de principes van LED-verpakkingstechnologie diepgaand te begrijpen, moeten we eerst de fysieke architectuur ervan begrijpen. In wezen is het een proces waarbij elektrische energie wordt omgezet in lichtenergie, terwijl de gegenereerde warmte efficiënt wordt afgevoerd.
Technische principes: de strijd tussen thermische en optische energie
Wanneer een LED werkt, wordt slechts ongeveer 30%-40% van de elektrische energie omgezet in lichtenergie; het grootste deel wordt omgezet in warmte-energie. Als deze warmte niet op tijd kan worden afgevoerd, zal de temperatuur van de chipjunctie stijgen, wat direct leidt tot een verminderde helderheid en een kortere levensduur. Daarom is het kernprincipe van de verpakkingstechnologie het creëren van een efficiënt "warmtedissipatiekanaal" (van de chip naar het substraat) en een efficiënt "lichtemissiekanaal" (waardoor de totale interne reflectie in de lens wordt verminderd).
Belangrijke materialen uitgelegd
Een compleet LED-verpakkingssysteem is gebaseerd op de volgende kernmaterialen:
Leadframe: Dit is het skelet van de LED, verantwoordelijk voor de elektrische en thermische geleidbaarheid. Koperen leadframes worden veel gebruikt vanwege hun uitstekende thermische geleidbaarheid.
Zilverpasta/isolatielijm: wordt gebruikt om de chip te fixeren. Bij hoogwaardige-producten wordt doorgaans zilverpasta met extreem hoge thermische geleidbaarheid gebruikt om ervoor te zorgen dat de warmte onmiddellijk naar de basis wordt geleid.
Fosfor: Dit is de ‘colorist’ van licht. Door fosforen met verschillende golflengten te exciteren, kunnen we wit licht met verschillende kleurtemperaturen verkrijgen.
Gouddraad/legeringsdraad: De brug die de chipelektroden verbindt met de leadframe-pinnen. Hoewel de verbindingstechnologie voor koperdraad nu beschikbaar is, blijft gouddraad de voorkeurskeuze voor hoogwaardige- producten vanwege de ductiliteit en oxidatieweerstand.
SMD versus COB: verschillen in technische architectuur
In de markt zijn de twee meest gehoorde verpakkingsvormen SMD en COB.
SMD (Surface Mounted Devices): Opbouwapparaten. Voorbeelden hiervan zijn de gebruikelijke SMD2835 of SMD5050. De kenmerken ervan zijn onder meer individuele chipverpakking, extreem hoge flexibiliteit, geschiktheid voor volledig geautomatiseerde productie van Surface Mount Technology (SMT), en het is momenteel de mainstream-oplossing.
COB (Chip on Board): ingebouwde-chipverpakking. Meerdere chips worden rechtstreeks op een substraat geïntegreerd. De voordelen zijn onder meer oppervlaktelichtbron, zacht licht en een groot warmtedissipatiegebied, dat vaak wordt gebruikt in downlights en spotlights.
Mening van deskundigen: "De blijvende populariteit van SMD-verpakkingen ligt in de gestandaardiseerde afmetingen en de extreem hoge productie-efficiëntie, die perfect aansluiten bij het streven van de moderne elektronica-industrie naar automatisering."
