分析半導體行業(yè)大功率 LED 封裝工藝技術

LED的工藝設計包括芯片的設計以及芯片的封裝。目前，大功率LED的封裝技術及其散熱技術是當今社會研究的熱點。

　　由于大功率LED封裝工藝流程講起來比較簡單，但是實際的工藝中是非常復雜的。而且LED封裝技術直接影響了LED的使用壽命。所以在大功率LED封裝過程中，要考慮到諸多因素，例如，光、熱、電、機械等諸多因素。

　　光學方面要考慮到大功率LED光衰問題、熱學方面要考慮到大功率LED的散熱問題、電學方面要考慮到大功率LED的驅(qū)動電源的設計、機械方面要考慮到封裝過程中LED的封裝形式等。

　　1大功率LED封裝的要求及關鍵技術

　　大功率LED具有壽命長、低污染、低功耗、節(jié)能和抗沖擊等優(yōu)點。跟傳統(tǒng)的照明器具相比較，大功率LED不僅單色性好、光學效率高、光效強，而且可以滿足不同的需要高顯色指數(shù)。盡管如此，大功率LED的封裝工藝卻有嚴格的要求。

　　具體體現(xiàn)在：①低成本；②系統(tǒng)效率最大化；③易于替換和維護；④多個LED可實現(xiàn)模塊化；⑤散熱系數(shù)高等簡單的要求。

　　根據(jù)大功率LED封裝技術要考慮的種種因素，在封裝關鍵技術方面也提出了幾點。主要包括：

　　（1）在大功率LED散熱方面：考慮到低熱阻封裝。LED芯片是一種固態(tài)的半導體器件，是LED光源的核心部分。由于大功率LED芯片大小不一，并且在驅(qū)動方式上采用的是恒流驅(qū)動的方式。

　　可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能所以LED芯片在點亮過程需要吸收輸入的大部分電能，在此過程當中會產(chǎn)生很大的熱量。所以，針對大功率LED芯片散熱技術是LED封裝工藝的重要技術，也是在大功率LED封裝過程中必須解決的關鍵問題。

　　（2）LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極。所以高取光率封裝結(jié)構(gòu)也是大功率LED封裝過程中一項重要的關鍵技術。

　　在LED芯片發(fā)光過程中，在發(fā)射過程中，由于界面處折射率的不同會引起光子反射的損失和可能造成的全反射損失等，所以可以在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明膠。

　　這層透明膠必須具有其透光率高、折射率高、流動性好、易于噴涂、熱穩(wěn)定性好等特點。目前常用的透明膠層有環(huán)氧樹脂和硅膠這兩種材料。

　　2LED的封裝形式

　　隨著科學技術的發(fā)展，LED的封裝形式有很多種，有引腳式封裝、表面組裝貼片式封裝、板上芯片直接式封裝、系統(tǒng)封裝式封裝。

　　小功率LED的封裝一般采用的是引腳式LED封裝形式。引腳式LED封裝也比較常見。普通的發(fā)光二極管基本都是采用引腳式封裝。引腳式LED封裝熱量是由負極的引腳架散發(fā)至PCB板上，散熱問題也比較好的解決。但是也存在著一定的缺點，那就是熱阻較大，LED的使用壽命短。

　　表面組裝貼片式封裝（SMT）是一種新型的LED封裝方式，是將已經(jīng)封裝好的LED器件焊接到一個固定位置的封裝技術。SMT封裝技術的優(yōu)點是可靠性強、易于自動化實現(xiàn)、高頻特性好。SMTLED封裝形式是當今電子行業(yè)中最流行的一種貼片式封裝工藝。

　　板上芯片直裝式（COB）LED封裝技術是一種直接貼裝技術，是將芯片直接粘貼在印刷電路板上，