淺談LED封裝技術(shù)未來浪潮

LED封裝主要是提供LED芯片一個(gè)平臺(tái)，讓LED芯片有更好的光、電、熱的表現(xiàn)，好的封裝可讓LED有更好的發(fā)光效率與好的散熱環(huán)境，好的散熱環(huán)境進(jìn)而提升LED的使用壽命。LED封裝技術(shù)主要建構(gòu)在五個(gè)主要考慮因素上，分別為光學(xué)取出效率、熱阻、功率耗散、可靠性及性價(jià)比（Lm/$）。

以上每一個(gè)因素在封裝中都是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，舉例來說，光取出效率關(guān)系到性價(jià)比；熱阻關(guān)系到可靠性及產(chǎn)品壽命；功率耗散關(guān)系到客戶應(yīng)用。整體而言，較佳的封裝技術(shù)就是必須要兼顧每一點(diǎn)，但最重要的是要站在客戶立場思考，能滿足并超出客戶需求，就是好的封裝。

針對(duì)LED的封裝材料組成，LED封裝主要是由基板、芯片、固晶膠、熒光粉、封裝膠等組成，我們先將芯片利用固晶膠黏貼于基板上，使用金線將芯片與基板作電性連接，然后將熒光粉與封裝膠混合，搭配不同熒光粉比例，以及適當(dāng)?shù)男酒ㄩL可得到不同的顏色，最后將熒光粉與封裝膠的混合體灌入基板中，加熱烘烤使膠材固化后，即完成最基本的LED封裝。

LED封裝四大發(fā)展趨勢(shì)

LED封裝技術(shù)主要是往高發(fā)光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化發(fā)展。從芯片來看，目前最普遍的是水平式芯片，比較高端的廠商則研發(fā)垂直式芯片與覆晶型芯片，原先水平式LED使用藍(lán)寶石基板，散熱能力較差，且在高電流驅(qū)動(dòng)下，光取出效率下降幅度也較大。因此，為了降低LED成本，高電流密度的芯片設(shè)計(jì)便以獲取更多的光輸出為主要研究方向，在這樣的考慮下，使用垂直式封裝的芯片便成為下一課題，此類芯片使用硅等高散熱基板，在高電流操作下有更好的散熱效率，所以也有更高的光輸出，但由于制作流程復(fù)雜，工藝良率過低，以致于無法達(dá)到理想的高性價(jià)比，由此可知，在高瓦數(shù)封裝上，工藝良率所導(dǎo)致的價(jià)格因素也是一大考慮。

LED封裝技術(shù)目前主要往高發(fā)光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化四個(gè)方向發(fā)展，目前主要的亮點(diǎn)有硅基LED和高壓LED，硅基LED之所以引起業(yè)界越來越多的關(guān)注，是因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)的藍(lán)寶石基底LED的散熱能力更強(qiáng)，因此功率可做得更大，Cree就重點(diǎn)在發(fā)展硅基LED，它目前存在的主要問題是良率還較低，導(dǎo)致成本還偏高。

高壓LED是另一大亮點(diǎn)，它因可大幅縮小DC-DC降壓電路的輸入輸出壓差，而進(jìn)一步提升LED驅(qū)動(dòng)電源的效率，這可有效降低LED燈具對(duì)散熱外殼的要求，從而降低LED燈具的總體成本。目前Cree、Osram和億光都在發(fā)展高壓LED工藝。億光電子研發(fā)二處處長林治民表示：“未來億光將擴(kuò)大

研發(fā)應(yīng)用高壓LED的產(chǎn)品，整合更多的組件，以打造簡便應(yīng)用之微小光引擎，為降低燈具成本，為固態(tài)照明的普及盡一份心力。”

例如臺(tái)積電子公司采鈺科技便是專攻晶圓級(jí)高功率LED硅基封裝技術(shù)的業(yè)者。該公司在2010年已打入中國路燈市場，2011年更將重心放在室內(nèi)照明球泡燈產(chǎn)品上。采鈺科技LED技術(shù)研發(fā)處長李豫華表示，以8寸磊晶計(jì)算，目前采鈺封裝產(chǎn)能為單月2千片、相當(dāng)于400萬顆，去年產(chǎn)品成功打入中國路燈產(chǎn)品，量大的時(shí)候甚至單月出貨量高達(dá)70-80萬顆。

LED封裝技術(shù)和結(jié)構(gòu)有哪些

LED芯片要通過封裝才能形成發(fā)光的二極管。才能發(fā)光。那么LED芯片封裝有哪些樣式呢？LED芯片封裝在結(jié)構(gòu)上會(huì)有哪些區(qū)別呢？下面來為大家一一解答。

LED芯片封裝分很多種，要根據(jù)實(shí)際的光電特性要求來運(yùn)用不同樣式的封裝，單但常見的LED封裝有一下五種常見的樣式。

一、LED芯片軟封裝，這種封裝樣式一般應(yīng)用在字符顯示、數(shù)碼顯示、電陳顯示的LED產(chǎn)品中。LED芯片軟封裝就是把LED芯片直接粘結(jié)在PCB印刷版上，通過焊接線連成我們想要的字符、陳列效果。再用透明樹脂來保護(hù)這些芯片和焊線。

二、引腳封裝法。這種封裝的主要優(yōu)點(diǎn)就是能夠靈活控制LED芯片發(fā)出光的角度，同時(shí)也可以很容易的實(shí)現(xiàn)測(cè)發(fā)光的功能，引腳封裝法只要把芯片固定在引線框架上就再用環(huán)氧樹脂包封就可以成為一個(gè)單一的LED器件了。

三、貼片封裝法。這一方法就是將led芯片貼在細(xì)小的引線框架上，焊上電極引線就可以了。

四、雙列直插封裝法。也就是我們常說的食人魚的封裝法。這一封裝法有很多的優(yōu)點(diǎn)，不僅熱阻低散熱性能好而且LED的輸入功率也相對(duì)的大，可以達(dá)到0.1w到0.5w之間。但生產(chǎn)成本也比較高。

五、功率型封裝法，這一方法在LED投射燈和大功率LED平板燈上也會(huì)常用到。這一LED芯片封裝法的優(yōu)點(diǎn)主要是芯片的熱量能夠迅速的散發(fā)到外部空氣里面去，達(dá)到LED芯片和環(huán)境溫度差保持在一個(gè)很低的數(shù)值上。

LED封裝常見要素簡析

1、LED引腳成形

方法

1必需離膠體2毫米才能折彎支架。2支架成形必須用夾具或由專業(yè)人員來完成。3支架成形必須在焊接前完成。4支架成形需保證引腳和間距與線路板上一致。

2、LED彎腳及切腳時(shí)注意

因設(shè)計(jì)需要彎腳及切腳，在對(duì)LED進(jìn)行彎腳及切腳時(shí)，彎腳及切腳的位置距膠體底面大于3mm。彎腳應(yīng)在焊接前進(jìn)行。

使用LED插燈時(shí)，PCB板孔間距與LED腳間距要相對(duì)應(yīng)。切腳時(shí)由于切腳機(jī)振動(dòng)磨擦產(chǎn)生很高電壓的靜電，故機(jī)器要可靠的接地，做好防靜電工作（可吹離子風(fēng)扇消除靜電）。

3、關(guān)于LED清洗

當(dāng)用化學(xué)品清洗膠體時(shí)必須特別小心，因?yàn)橛行┗瘜W(xué)品對(duì)膠體表面有損傷并引起褪色如三氯乙烯、丙酮等?？捎靡掖疾潦?、浸漬，時(shí)間在常溫下不超過3分鐘。

4、關(guān)于LED過流保護(hù)

過流保護(hù)能是給LED串聯(lián)保護(hù)電阻使其工作穩(wěn)定電阻值計(jì)算公式為：R=（VCC-VF）/IFVCC為電源電壓，VF為LED驅(qū)動(dòng)電壓，IF為順向電流。

5、LED焊接條件

1烙鐵焊接：烙鐵（最高30W）尖端溫度不超過300℃，焊接時(shí)間不超過3秒，焊接位置至少離膠體2毫米。2波峰焊：浸焊最高溫度260℃，浸焊時(shí)間不超過5秒，浸焊位置至少離膠體2毫米。