《LED封裝技術(shù)及應(yīng)用》前言

1材料學(xué)院孫海鷹長春理工大學(xué)封裝技術(shù)及應(yīng)用LED2前言

20世紀(jì)初，自從愛迪生發(fā)明了燈泡之后,人類就進(jìn)入了用電進(jìn)行照明的新時(shí)代。而在白熾燈發(fā)明近100年后，人類又迎來了照明史上的又一次革命，而引領(lǐng)這次革命的正是LED的發(fā)明。LED具有高效低耗、綠色環(huán)保、響應(yīng)快、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，LED對照明產(chǎn)業(yè)帶來的沖擊勝過當(dāng)年白熾燈的發(fā)明。3第一只LED由通用電氣公司的研究人員于1962年發(fā)明，是一種能夠產(chǎn)生低亮度紅光的低功耗器件，但在當(dāng)時(shí)價(jià)格較高。1968年，LED價(jià)格瓶頸被打破，美國孟山都公司和惠普公司開始使用性價(jià)比高的砷化鎵磷化物大批量生產(chǎn)紅色LED。

LED照亮世界4LED綠色環(huán)保這種紅色LED最初大量用于替代白熾燈和氖管指示燈，隨后很快又用于數(shù)碼顯示器?，F(xiàn)在的LED產(chǎn)品系列可以提供寬泛的顏色選擇空間，單個(gè)器件還可以具有多種顏色、亮度和功耗等級，并且可以提供各種獨(dú)特的封裝類型。

5LED節(jié)能降耗LED低碳經(jīng)濟(jì)LED器件類型的快速發(fā)展通常都會導(dǎo)致革命性的應(yīng)用?？梢姽釲ED不再只是用作指示燈，照明用的白熾燈和熒光燈等燈具。近年來由于LED材料科技的突飛猛進(jìn),使得LED亮度不斷升高、多彩化及價(jià)格降低,故其應(yīng)用領(lǐng)域也愈來愈廣。6LED壽命長：一般可以達(dá)到5萬小時(shí)以上。節(jié)能降耗：功耗比白熾燈低78%。

2009年12月Cree公司的LED就達(dá)到了186流明/瓦,2010年1月Cree公司又突破了208流明/瓦。目前，在芯片制作和封裝技術(shù)上科學(xué)工作者們正在朝著白光電光當(dāng)量的360流明/瓦沖刺。

LED響應(yīng)速度快LED壽命長7

紅外LED：波長有850nm、880nm和940nm等多種波長，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基座和多種發(fā)光角度，可以在完全黑暗的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)圖像捕獲，這種LED燈可以抵御環(huán)境光線和電磁干擾。

紫外LED：

波長有385nm、405nm和415nm等多種波長,與其它類似器件相比，這種LED壽命長10倍，并且提供更嚴(yán)格的光束角度、更高的耐用性和更低的成本。紫外LED應(yīng)用包括醫(yī)療衛(wèi)生殺菌、泄漏和生物危害檢測控制、贗品檢測和體液流動分析辨析以及熒光墨水等。

8進(jìn)入21世紀(jì)后，LED高效、超亮度、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新。LED芯片和封裝不再沿襲傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與制造模式，人們不斷改善管芯及封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增加光子出射率，提高光效、解決散熱、加速表面貼(SMD)進(jìn)程，已是業(yè)界研發(fā)的主流方向，也是封裝研究的熱點(diǎn)。近年來業(yè)界已很好地解決了SMD封裝的亮度、視角、平整度、可靠性、一致性等問題，采用更輕的PCB板和反射層材料，去除較重的碳鋼材料引腳，通過縮小尺寸、降低重量使產(chǎn)品更趨完善。SMD封裝更加適合戶內(nèi)、戶外全彩顯示屏應(yīng)用。9LED產(chǎn)業(yè)在中國迅速走熱，僅2009年上半年，全國各地紛紛上馬LED項(xiàng)目總投資預(yù)算已超過200億元。2010年，政府將LED產(chǎn)業(yè)列為國家十大重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一，由此導(dǎo)致中國LED產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展到一個(gè)新的拐點(diǎn)：產(chǎn)業(yè)園遍地開花；技術(shù)研究成果層出不窮；企業(yè)投入和營收環(huán)比成倍增長。

封裝企業(yè)在背光應(yīng)用的帶動下，在規(guī)模和技術(shù)上將有重大突破。2009年封裝企業(yè)已達(dá)到2000家，需要大量掌握LED封裝技術(shù)的人才。同時(shí)，LED在室內(nèi)、外室內(nèi)照明方面齊頭并進(jìn)。傳統(tǒng)照明向第四代光源LED照明的轉(zhuǎn)移，加快了整個(gè)照明邁向高效節(jié)能、綠色環(huán)保的步伐。

10雖然LED產(chǎn)業(yè)在我國欣欣向榮，大有一朝春來騰長空之勢，但不可否認(rèn)的是，相對于發(fā)達(dá)國家，我國的LED產(chǎn)業(yè)還處在初期發(fā)展階段。LED產(chǎn)業(yè)化過程有專業(yè)化、良率、技術(shù)、人才、專利、投資、渠道、標(biāo)準(zhǔn)、成本、政策諸多問題。需要政府部門、民間組織、企業(yè)、科研單位、專家學(xué)者密切合作，高校能夠盡快開設(shè)LED封裝技術(shù)專業(yè)課程，為國家培養(yǎng)出一流的LED封裝技術(shù)人才。人才是振興LED民族產(chǎn)業(yè)之本。11LED封裝的功能主要是：☆機(jī)械保護(hù)，以提高可靠性；☆加強(qiáng)散熱，以降低芯片結(jié)溫，提高LED性能；☆光學(xué)控制，提高出光效率，優(yōu)化光束分布等。LED封裝方法、材料、結(jié)構(gòu)和工藝的選擇，主要由芯片結(jié)構(gòu)、光電/機(jī)械特性、具體應(yīng)用和成本等因素決定。

機(jī)械保護(hù)加強(qiáng)散熱光學(xué)控制12LED經(jīng)歷了40年的發(fā)展歷程,LED封裝從支架式(Lamp-LED)到貼片式(SMD-LED)、功率型LED(Power-LED)等發(fā)展階段。隨著芯片功率的增大，特別是固態(tài)照明技術(shù)發(fā)展的需求，對LED封裝的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)等提出了新的、更高的要求。在各種封裝技術(shù)中，大功率LED封裝由于結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，并直接影響到LED的使用性能和壽命，一直是近年來的研究熱點(diǎn)。為了有效地降低封裝熱阻，提高出光效率，必須采用全新的技術(shù)思路來進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)。

13部分支架、食人魚、基板、貼片式白光LED產(chǎn)品14(d)TO