led封裝應(yīng)用技術(shù)詳細(xì)解說

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1、....Led封裝應(yīng)用技術(shù)的詳細(xì)解說在LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，封裝和應(yīng)用位于產(chǎn)業(yè)鏈中下游，完成將LED產(chǎn)品由芯片(Chip)向管芯(Diode)及器件(DeviceorComponents)轉(zhuǎn)變并最終實(shí)現(xiàn)照明應(yīng)用產(chǎn)品，是LED產(chǎn)品作為半導(dǎo)體照明光源真正進(jìn)入市場并取代傳統(tǒng)照明光源的直接環(huán)節(jié)。由于發(fā)展起始時間相對落后，我國的LED半導(dǎo)體照明在封裝及應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)也受到了高性能輔料等外國專利或產(chǎn)品的制約。相比于上游由于在芯片外研、原材料、生長設(shè)備等方面先發(fā)技術(shù)及核心知識產(chǎn)權(quán)缺失并受外國技術(shù)封鎖，中下游的自主創(chuàng)新及專利申請情況則與國外處于同一起跑線。由于我國作為

2、傳統(tǒng)照明產(chǎn)品輸出大國以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)集中的先天特點(diǎn)，在LED封裝及應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)規(guī)模處于國際領(lǐng)先水平。據(jù)統(tǒng)計，我國LED照明應(yīng)用產(chǎn)品的產(chǎn)量占全球60%以上，業(yè)已成為LED照明產(chǎn)品的全球制造基地。但作為LED產(chǎn)業(yè)中下游，一方面仍然受上游及材料領(lǐng)域國外核心產(chǎn)品及專利限制，另一方面企業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)業(yè)集中度低，重復(fù)低水平投資建設(shè)現(xiàn)象也較為嚴(yán)重，市場競爭無序。同時，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測和認(rèn)證體系建設(shè)仍待加強(qiáng)，服務(wù)支撐體系尚需完善。作為新型照明技術(shù)，半導(dǎo)體照明仍處于不斷發(fā)展的上升期，技術(shù)水平和指標(biāo)仍在不斷被刷新。在這樣的大背景下，必須要堅持技術(shù)創(chuàng)新，突破國外專利封

3、鎖，加強(qiáng)新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品開發(fā)，培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)和較強(qiáng)競爭力的核心產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立以市場需求為導(dǎo)向、以行業(yè)龍頭企業(yè)為骨干的LED產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展宏觀指導(dǎo)，形成有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策及配套環(huán)境，充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)作用，規(guī)范市場競爭行為，實(shí)現(xiàn)我國LED照明產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平，真正實(shí)現(xiàn)LED半導(dǎo)體照明的美好藍(lán)圖。1.概述LED封裝技術(shù)借鑒了分立器件封裝技術(shù)，并有很大的特殊性，即除了常規(guī)的電氣互連和機(jī)械性保護(hù)以確保管芯正常工作的同時，更強(qiáng)調(diào)光學(xué)、熱學(xué)方面的設(shè)計創(chuàng)新和技術(shù)要求。特別是隨著LED芯片技術(shù)的日趨成熟，LED功率化、

4、多應(yīng)用領(lǐng)域的趨勢日趨顯著，對于封裝技術(shù)的要求也日趨嚴(yán)格。LED封裝格式從早期小功率插件式(through-hole)封裝，逐漸發(fā)展出表貼式器件(surfacemountingdevice，........SMD)封裝、功率型(highpower)封裝以及多芯片(multichipsonboard，MCOB)封裝等格式。根據(jù)芯片封裝時的位置也可以分為正裝、倒裝(flipchip)、垂直結(jié)構(gòu)等封裝格式。LED封裝材料涉及支架、基板、熒光粉、硅膠、固晶膠、透鏡、鍵合金線(合金線)、散熱熱沉等。隨著LED的大功率化，特別是大功率白光應(yīng)用的需求，LED封裝

5、需要達(dá)到的功能更為清晰和明確：1、管芯保護(hù)，提高芯片和器件運(yùn)行的可靠性，增強(qiáng)防靜電沖擊，抗機(jī)械震動能力;2、加強(qiáng)散熱，降低芯片結(jié)溫，延長芯片、熒光粉壽命;3、光學(xué)優(yōu)化，通過涂敷熒光粉實(shí)現(xiàn)光譜，提高出光效率同時優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)特定出光分布;4、電學(xué)管理，優(yōu)化并完成多芯片串并連，甚至實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)變或電源控制。LED封裝是材料學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)綜合課題LED封裝技術(shù)是隨著LED管芯技術(shù)進(jìn)步以及半導(dǎo)體照明需求的發(fā)展而逐漸演化過來。由于LED屬于利用半導(dǎo)體材料能帶進(jìn)行電致發(fā)光，因而其本質(zhì)上有別于傳統(tǒng)照明工具，屬于冷光源，并且器件的發(fā)光效率隨工作溫度的增加而下降

6、，因此散熱技術(shù)或稱為熱管理技術(shù)成為LED封裝所要解決的首要問題。其次，由于LED具有體積小、光通量大的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，盡可能高效的利用光能同時避免眩光導(dǎo)致用戶不適，是充分體現(xiàn)半導(dǎo)體照明高效、節(jié)能優(yōu)勢的必要條件，因此光學(xué)管理在LED封裝中同樣具有重要意義。第三，隨著芯片外延技術(shù)的提升，LED性能不斷優(yōu)化，導(dǎo)致封裝器件失效的主要原因已經(jīng)從芯片本身轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎诜庋b材料的老化、腐蝕、斷裂等因素，因此對于封裝材料提出了更高要求。最后，隨著半導(dǎo)體照明對大功率、高光通量器件的需求的增加，多芯片封裝、高壓驅(qū)動封裝、超高功率封裝等方案不斷出現(xiàn)，而這些新方案對于靜

7、電保護(hù)、電氣拓?fù)涞入妼W(xué)性能提出了更高要求。同樣，上述熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)方面的技術(shù)進(jìn)步必然要求具有更優(yōu)良熱學(xué)性能、光學(xué)性能以及電學(xué)性能的高性能、新型封裝材料的出現(xiàn)。而作為具體的應(yīng)用方案，也要求人們提出更好、更優(yōu)、更具有創(chuàng)新精神的新的封裝格式?？梢哉fLED封裝技術(shù)的進(jìn)步，必須綜合考慮相關(guān)領(lǐng)域材料特性、結(jié)構(gòu)性能以及彼此影響，是材料學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)的交叉領(lǐng)域研究課題。3.三維封裝和多功能系統(tǒng)集成封裝技術(shù)的探索和開發(fā)LED封裝格式直接影響LED器件及下游產(chǎn)品的性能。由于外延襯底及外延技術(shù)的特性，LED芯片多采用共面電極方式，而封裝時多采用平面電氣互聯(lián)方案

8、，采用鍵合金線引出。為了絕緣等需求，封裝時，電氣層與封裝熱沉之間增加絕緣層或直接采用絕緣陶瓷作為熱沉，封裝器件的散熱受絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)限