LED封裝結(jié)構(gòu)形式竟然有100多種
文章來(lái)源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2015-12-14
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LED封裝技術(shù)的要素有三點(diǎn)：封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、選用合適封裝材料和工藝水平，目前LED封裝結(jié)構(gòu)形式有100多種,，主要的封裝類(lèi)型有Lamp系列40多種,、SMD（chip LED和TOP LED）系列30多種、COB系列30多種,、PLCC,、大功率封裝、光集成封裝和模塊化封裝等,，照明資質(zhì),，封裝技術(shù)的發(fā)展要緊跟和滿足LED應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展的需要。
LED封裝技術(shù)的基本內(nèi)容
LED封裝技術(shù)的基本要求是：提高出光效率,、高光色性能及器件可靠性,。
（1）提高出光效率
LED封裝的出光效率一般可達(dá)80~90%,。
①選用透明度更好的封裝材料：透明度≥95%（1mm厚度），企業(yè)資訊,，折射率大于1.5等,。
②選用高激發(fā)效率、高顯性的熒光粉,，顆粒大小適當(dāng),。
③裝片基板（反射杯）要有高反射率，出光率高的光學(xué)設(shè)計(jì)外形,。
④選用合適的封裝工藝,，特別是涂覆工藝。
（2）高光色性能
LED主要的光色技術(shù)參數(shù)有：高度,、眩光,、色溫、顯色性,、色容差,、光閃爍等。
顯色指數(shù)CRI≥70（室外）,、≥80（室外）,、≥90（美術(shù)館等）
色容差≤3 SDCM
≤5 SDCM（全壽命期間）
封裝上要采用多基色組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)改善LED輻射的光譜量分布SPD,，向太陽(yáng)光的光譜量分布靠近,。要重視量子點(diǎn)熒光粉的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的光色質(zhì)量,。
（3）LED器件可靠性
LED可靠性包含在不同條件下LED器件性能變化及各種失效模式機(jī)理（LED封裝材料退化,、綜合應(yīng)力的影響等），這是主要提到可靠性的表征值—壽命,，目前LED器件壽命一般為3~5小時(shí),，可達(dá)5~10萬(wàn)小時(shí)。
①選用合適的封裝材料：結(jié)合力要大,、應(yīng)力小,、匹配好、氣密性好,、耐溫,、耐濕（低吸水性）、抗紫外光等,。
②封裝散熱材料：高導(dǎo)熱率和高導(dǎo)電率的基板,，高導(dǎo)熱率、高導(dǎo)電率和高強(qiáng)度的固晶材料,，應(yīng)力要小,。
③合適的封裝工藝：裝片,、壓焊、封裝等結(jié)合力強(qiáng),，照明方案,，應(yīng)力要小，恒光電器,照亮您的生活,，結(jié)合要匹配,。
LED光集成封裝技術(shù)
LED光集成封裝結(jié)構(gòu)現(xiàn)有30多種類(lèi)型，正逐步走向系統(tǒng)集成封裝,，國(guó)際資訊,，綠色照明，是未來(lái)封裝技術(shù)的發(fā)展方向,。
（1）COB集成封裝
COB集成封裝現(xiàn)有MCOB,、COMB、MOFB,、MLCOB等30多種封裝結(jié)構(gòu)形式,，COB封裝技術(shù)日趨成熟，其優(yōu)點(diǎn)是成本低,。COB封裝現(xiàn)占LED光源約40%左右市場(chǎng)，光效達(dá)160~178 lm/w,，熱阻可達(dá)2℃/w,，COB封裝是近期LED封裝發(fā)展的趨勢(shì)。
（2）LED晶園級(jí)封裝
晶園級(jí)封裝從外延做成LED器件只要一次劃片,，店鋪照明,，是LED照明光源需求的多系統(tǒng)集成封裝形式，道路照明,，一般襯底采用硅材料,，無(wú)需固晶和壓焊，LED照明品牌,，并點(diǎn)膠成型,，形成系統(tǒng)集成封裝，其優(yōu)點(diǎn)是可靠性好,、成本低,，是封裝技術(shù)發(fā)展方向之一。
（3）COF集成封裝
COF集成封裝是在柔性基板上大面積組裝中功率LED芯片,， led亮化工程公司,，它具有高導(dǎo)熱、薄層柔性,、成本低,、出光均勻,、高光效、可彎曲的面光源等優(yōu)點(diǎn),，可提供線光源,、面光源和三維光源的各種LED產(chǎn)品，也可滿足LED現(xiàn)代照明,、個(gè)性化照明要求,，工程照明，也可作為通用型的封裝組件,，市場(chǎng)前景看好,。
（4）LED模塊化集成封裝
模塊化集成封裝一般指將LED芯片、驅(qū)動(dòng)電源,、控制部分（含IP地址）,、零件等進(jìn)行系統(tǒng)集成封裝，統(tǒng)稱(chēng)為L(zhǎng)ED模塊,，家用照明,，具有節(jié)約材料、降低成本,、可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),、維護(hù)方便等很多優(yōu)點(diǎn)，是LED封裝技術(shù)發(fā)展的方向,。
（5）覆晶封裝技術(shù)
覆晶封裝技術(shù)是由芯片,、襯底、凸塊形成了一個(gè)空間,，這樣封裝出來(lái)的芯片具有體積小,、性能高、連線短等優(yōu)點(diǎn),，采用陶瓷基板,、覆晶芯片、共晶工藝,、直接壓合等來(lái)達(dá)到高功率照明性能要求,。用金錫合金將芯片壓合在基板上，替代以往的銀膠工藝,，“直接壓合”替代過(guò)去“回流焊”,，具有優(yōu)良的導(dǎo)電效果和導(dǎo)熱面積。該封裝技術(shù)是大功率LED封裝的重要發(fā)展趨勢(shì),。
（6）免封裝芯片技術(shù)
免封裝技術(shù)是一個(gè)技術(shù)的整合,，采用倒裝芯片，不用固晶膠,、金線和支架是半導(dǎo)體封裝技術(shù)70種工藝形成中的一種,。PFC免封裝芯片產(chǎn)品的光效可提升至200lm/w,，發(fā)光角度大于300度的超廣角全周光設(shè)計(jì)，不要使用二次光學(xué)透鏡,，將減少光效的耗損與降低成本,，但要投入昂貴的設(shè)備。PFC新產(chǎn)品主打LED照明市場(chǎng),，特別是應(yīng)用在蠟燭燈上,，不僅可以模擬鎢絲燈的造型，同時(shí)可以突破散熱體積的限制,。
（7）LED其他封裝結(jié)構(gòu)形式
①EMC封裝結(jié)構(gòu)：是嵌入式集成封裝形式（Embedded LED Chip）不會(huì)直接看到LED光源,。
②EMC封裝技術(shù)：（Epoxy Molding Compound）以環(huán)氧塑封料為支架的封裝技術(shù)，具有高耐熱,、高集成度,、抗UV、體積小等優(yōu)點(diǎn),，LED照明企業(yè),，但氣密性差些，現(xiàn)已批量生產(chǎn),。
③COG封裝：（Chip On Glass）將LED芯片放在玻璃基板上進(jìn)行封裝,。
④QFN封裝技術(shù)：小間距顯示屏象素單元小于或等于P.1時(shí)，所采用的封裝形式,，將替代PLCC結(jié)構(gòu),，LED照明品牌，市場(chǎng)前景看好,。
⑤3D封裝技術(shù)：以三維立體形式進(jìn)行封裝的技術(shù)，正在研發(fā)中,。
⑥功率框架封裝技術(shù)：（Chip-in-frame Package）在小框架上封裝功率LED芯片,，產(chǎn)業(yè)化光效已達(dá)160~170 lm/w，可達(dá)200 lm/w以上,。
LED封裝材料
LED封裝材料品種很多,，而且正在不斷發(fā)展，這里只簡(jiǎn)要介紹,。
（1）封裝材料：環(huán)氧樹(shù)脂,、環(huán)氧塑封料、硅膠,、有機(jī)硅塑料等,，技術(shù)上對(duì)折射率、內(nèi)應(yīng)力,、結(jié)合力,、氣密性,、耐高溫、抗紫外線等有要求,。
（2）固晶材料：
①固晶膠：樹(shù)脂類(lèi)和硅膠類(lèi),，內(nèi)部填充金屬及陶瓷材料。
②共晶類(lèi)：AuSn,、SnAg/SnAgCu,。
（3）基板材料：銅、鋁等金屬合金材料,。
①陶瓷材料：Al2O3,、AlN、SiC等,。
②鋁系陶瓷材料：稱(chēng)為第三代封裝材料AlSiC,、AlSi等。
③SCB基板材料：多層壓�,；�,，散熱好（導(dǎo)熱率380w/m.k）、成本低,。
④TES多晶質(zhì)半導(dǎo)體陶瓷基板,，傳熱速度快。
（4）散熱材料：銅,、鋁等金屬合金材料,。
石墨烯復(fù)合材料，導(dǎo)熱率200~1500w/m.k,。
PCT高溫特種工程塑料（聚對(duì)苯二甲酸1,，4-環(huán)已烷二甲脂），加陶瓷纖,，耐高溫,、低吸水性。
導(dǎo)熱工程塑料：非絕緣型導(dǎo)熱工程塑料,，導(dǎo)熱率14w/m.k,。
絕緣型導(dǎo)熱工程塑料，導(dǎo)熱率8w/m.k,。
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