在LED封裝中，白光LED器件的性能在很大程度上取決于熒光粉的性能，熒光粉的亮度主要由其化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)和顆粒形貌所決定。熒光粉的顆粒形貌、粒度分布不僅對(duì)LED封裝的性能起到關(guān)鍵性的作用，更重要的是其還能助力封裝成本的進(jìn)一步降低。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，熒光粉顆粒形貌良好與否，直接影響到LED器件的初始光通量和光衰。熒光粉顆粒形貌越好，其封裝后LED器件光衰就越小，對(duì)于同一類型的熒光粉，結(jié)晶良好、顆粒形貌規(guī)則的熒光粉亮度通常比較高，這個(gè)規(guī)律適用于各類型的熒光粉。

新力光源副總裁趙昆指出，為了使熒光粉達(dá)到結(jié)晶好、亮度高等目的，目前熒光粉廠家大多采用高溫固相法合成熒光粉，不過該方式的弊端主要表現(xiàn)在合成過程中容易出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致熒光粉在制程中需要通過研磨將顆粒分散，而研磨往往會(huì)造成熒光粉晶體的損傷并引起亮度的下降。

　　為了避免這類情況發(fā)生，有的廠家使用加入助溶劑的方式，在減小熒光粉顆粒粒徑的同時(shí)，并改善熒光粉顆粒的均勻性，使熒光粉顆粒趨于球形生長。通過此種方法所得到的熒光粉顆粒形貌為相對(duì)規(guī)整的類球形，不僅表面光滑，顆粒分散性也較好。

　　有研稀土LED發(fā)光事業(yè)部主任劉榮輝介紹，有研稀土經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新，成功推出了趨球狀氮化物紅色熒光粉，其整體形貌趨于球形，菱角圓潤，相比常規(guī)形貌的熒光粉，趨球化熒光粉具有光效高、穩(wěn)定性好，在封裝膠特別是低流動(dòng)性封裝硅膠中具有易分散等優(yōu)良特性。

　　“趨球化熒光粉表面結(jié)晶性好、缺陷少，因而具有很好的溫度特性，更加適合高功率封裝和應(yīng)用于更寬的溫度范圍，在COB和燈絲燈領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用效果更佳。”劉榮輝如是說。

在LED封裝中，僅僅關(guān)注熒光粉的顆粒形貌還不夠，熒光粉的粒度分布也是影響LED封裝的重要因素之一，通常用“離散度”來描述粒度分布的相對(duì)寬度或不均勻程度，一般可以表示為粒度分布寬度和中心粒徑的比值。因此，熒光粉的離散度在LED封裝中也受到嚴(yán)格關(guān)注。

落BIN較集中熒光粉圖示

趙昆表示，“一般來講，離散度越大，表示熒光粉中顆粒分布越不均勻。反之，離散度越小，表示熒光粉中顆粒分布越均勻”。

新力光源通過實(shí)驗(yàn)得出，不同離散度的熒光粉封裝出來的LED器件落BIN表現(xiàn)有顯著差異。用離散度較小的熒光粉封裝的LED產(chǎn)品落BIN更為收斂，表明采用該款熒光粉封裝的LED產(chǎn)品成本將更低。

劉榮輝指出，“目前市面上的商用紅粉離散度約為1.2~1.6，有研稀土開發(fā)的氮化物HR-01離散度(D90-D10/D50)小于0.9，實(shí)現(xiàn)了顆粒的均勻性分布，可顯著提升LED封裝產(chǎn)品的落Bin集中率和封裝良率。”

科恒股份LED事業(yè)部項(xiàng)目經(jīng)理馮榮標(biāo)表示，離散度較小的熒光粉封裝的LED器件光通量略高，且在光通量、色坐標(biāo)和顯色指數(shù)方面波動(dòng)性更小，表明熒光粉的粒度分布越集中，封裝出來的LED器件光學(xué)參數(shù)一致性越好。

他進(jìn)一步表示，熒光粉粒徑不同，制作同樣顏色的燈珠所需的熒光粉粉量也不同。粒徑越細(xì)，所用的熒光粉越少。“熒光粉粒徑越小，在熒光膠中的沉降程度越低，使光源點(diǎn)粉烘烤后顏色改變幅度小，從而有利于顏色一致性控制；其次，熒光粉粒度分布系數(shù)值越小，顆粒分布越窄，使熒光粉的沉降一致性好，顏色變化程度接近”。

落BIN分散熒光粉圖示

“熒光粉粒徑越大，封裝出來的LED產(chǎn)品均勻性很差，光色也不好，封裝公司一般采用粒徑為8微米以下熒光粉，能夠得出色澤均勻性和光色都較好的產(chǎn)品。”馮榮標(biāo)指出，針對(duì)SMD更多追求高光效的封裝模式，選用10-18微米的熒光粉是沒問題的，科恒股份目前用自己的熒光粉結(jié)合芯片做出來的產(chǎn)品光效可達(dá)185lm/w。

　　通常來講，熒光粉粒徑情況對(duì)封裝廠光源顏色良率有很大影響，生產(chǎn)的光源顏色越分散，會(huì)導(dǎo)致不良率提升以及出貨難度加大。業(yè)內(nèi)看來，熒光粉粒度分布對(duì)于LED封裝白光集中度起著決定性作用，更重要的是，其對(duì)于封裝廠良率提升和成本的降低有良好的促進(jìn)作用。

不過馮榮標(biāo)表示，由于LED封裝廠家的封裝工藝存在差異，所采用的封裝樹脂粘度系數(shù)也不盡相同，因此對(duì)熒光粉的粒徑大小有不同的需求。未來，只有通過熒光粉廠家和LED封裝廠家的密切合作，熒光粉廠家再針對(duì)不同的封裝廠家提供最適合的熒光粉配合方案，從而協(xié)助封裝廠降低封裝成本，提高產(chǎn)品的性能和良率。

來源：高工LED