LED封裝技術(shù)的九個(gè)趨勢(shì)

1)、采用大面積芯片封裝

用1×1mm2 的大尺寸芯片取代現(xiàn)有的0.3×0.3mm2 的小芯片封裝，在芯片注入電流密度不能大幅度提高的情況下，是一種主要的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

2)、芯片倒裝技術(shù)

解決電極擋光和藍(lán)寶石不良散熱問(wèn)題，從藍(lán)寶石襯底面出光。在p電極上做上厚層的銀反射器，然后通過(guò)電極凸點(diǎn)與基座上的凸點(diǎn)鍵合。基座用散熱良好的Si材料制得，并在上面做好防靜電電路。根據(jù)美國(guó)Lumileds公司的結(jié)果，芯片倒裝約增加出光效率1.6倍。芯片散熱能力也得到大幅改善，采用倒裝技術(shù)后的大功率發(fā)光二極管的熱阻可低到12～15℃/W。

3)、金屬鍵合技術(shù)

這是一種廉價(jià)而有效的制作功率LED的方式。主要是采用金屬與金屬或者金屬與硅片的鍵合技術(shù)，采用導(dǎo)熱良好的硅片取代原有的GaAs或藍(lán)寶石襯底，金屬鍵合型LED具有較強(qiáng)的熱耗散能力。

4)、開(kāi)發(fā)大功率紫外光LED

UV LED配上三色熒光粉提供了另一個(gè)方向，白光色溫穩(wěn)定性較好，使其在許多高品質(zhì)需求的應(yīng)用場(chǎng)合(如節(jié)能臺(tái)燈)中得到應(yīng)用。這樣的技術(shù)雖然有種種的優(yōu)點(diǎn)，但仍有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度，這些困難包括配合熒光粉紫外光波長(zhǎng)的選擇、UV LED制作的難度及抗UV封裝材料的開(kāi)發(fā)等等。

5)、開(kāi)發(fā)新的熒光粉和涂敷工藝

熒光粉質(zhì)量和涂敷工藝是確保白光LED質(zhì)量的關(guān)鍵。熒光粉的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)納米晶體熒光粉、表面包覆熒光粉技術(shù)，在涂布工藝方面發(fā)展熒光粉均勻的熒光板技術(shù)，將熒光粉與封裝材料混合技術(shù)。

6)、開(kāi)發(fā)新的封裝材料

開(kāi)發(fā)新的安裝在LED芯片的底板上的高導(dǎo)熱率的材料，從而使LED芯片的工作電流密度約提高5～10倍。就目前的趨勢(shì)看來(lái)，金屬基座材料的選擇主要是以高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料為組成，如鋁、銅甚至陶瓷材料等，但這些材料與芯片間的熱膨脹系數(shù)差異甚大，若將其直接接觸很可能因?yàn)樵跍囟壬邥r(shí)材料間產(chǎn)生的應(yīng)力而造成可靠性的問(wèn)題，所以一般都會(huì)在材料間加上兼具傳導(dǎo)系數(shù)及膨脹系數(shù)的中間材料作為間隔。

原來(lái)的LED有很多光線因折射而無(wú)法從LED芯片中照射到外部，而新開(kāi)發(fā)的LED在芯片表面涂了一層折射率處于空氣和LED芯片之間的硅類透明樹(shù)脂，并且通過(guò)使透明樹(shù)脂表面帶有一定的角度，從而使得光線能夠高效照射出來(lái)，此舉可將發(fā)光效率大約提高到了原產(chǎn)品的2倍。

目前對(duì)于傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂其熱阻高，抗紫外老化性能差，研發(fā)高透過(guò)率，耐熱，高熱導(dǎo)率，耐UV和日光輻射及抗潮的封裝樹(shù)脂也是一個(gè)趨勢(shì)。

在焊料方面，要適應(yīng)環(huán)保要求，開(kāi)發(fā)無(wú)鉛低熔點(diǎn)焊料，而且進(jìn)一步開(kāi)發(fā)有更高導(dǎo)熱系數(shù)和對(duì)LED芯片應(yīng)力小的焊料是另一個(gè)重要的課題。

7)、多芯片型RGB LED

將發(fā)出紅、藍(lán)、綠三種顏色的芯片，直接封裝在一起配成白光的方式，可制成白光發(fā)光二極管。其優(yōu)點(diǎn)是不需經(jīng)過(guò)熒光粉的轉(zhuǎn)換，藉由三色晶粒直接配成白光，除了可避免因?yàn)?strong>熒光粉轉(zhuǎn)換的損失而得到較佳的發(fā)光效率外，更可以藉由分開(kāi)控制三色發(fā)光二極管的光強(qiáng)度，達(dá)成全彩的變色效果(可變色溫)，并可藉由芯片波長(zhǎng)及強(qiáng)度的選擇得到較佳的演色性。利用多芯片RGB LED封裝型式的發(fā)光二極管，很有機(jī)會(huì)成為取代目前使用CCFL的LCD背光模塊中背光源的主要光源之一。

8)、多芯片集成封裝

目前大尺寸芯片封裝還存在發(fā)光的均勻和散熱等問(wèn)題亟待解決。采用常規(guī)芯片進(jìn)行高密度組合封裝的功率型LED可以獲得較高發(fā)光通量，是一種切實(shí)可行很有推廣前景的功率型LED固體光源。小芯片工藝相對(duì)成熟，各種高熱導(dǎo)絕緣夾層的鋁基板便于芯片集成和散熱。

9)、平面模塊化封裝

平面模塊化封裝是另一個(gè)發(fā)展方向，這種封裝的好處是由模塊組成光源，其形狀，大小具有很大的靈活性，非常適合于室內(nèi)光源設(shè)計(jì)，芯片之間的級(jí)聯(lián)和通斷保護(hù)是一個(gè)難點(diǎn)。大尺寸芯片集成是獲得更大功率LED的可行途徑，倒裝芯片結(jié)構(gòu)的集成，優(yōu)點(diǎn)或許更多一些。

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