第六章熒光粉、封裝與散熱

第七章熒光粉、封裝與散熱內(nèi)容熒光粉種類及制備方法LED封裝概述LED封裝工藝LED散熱設(shè)計(jì)熒光粉分類熒光粉是一種顆粒狀發(fā)光材料，也稱發(fā)光粉或熒光體。分類：按余輝時(shí)間：長(zhǎng)余輝材料，短余輝材料按轉(zhuǎn)換方式：上轉(zhuǎn)換材料，下轉(zhuǎn)換材料按激發(fā)方式：光致發(fā)光，電致發(fā)光，陰極射線發(fā)光我們關(guān)注光致發(fā)光的燈用熒光粉，短余輝，下轉(zhuǎn)換目前熒光粉種類繁多，按基質(zhì)材料包括鋁酸鹽系，磷酸鹽系，硅酸鹽系，鎢酸鹽系，鉬酸鹽系，硼酸鹽系，釩酸鹽系，ZnO,ZnS等II-VI族系，以及Y2O3，Gd2O3等稀土氧化物基質(zhì)。絕大多數(shù)基質(zhì)均要采用254nm或365nm深紫外線激發(fā)。常用的摻雜激活劑包括Ce,Eu,Tb等稀土元素及Mn,Ag等非稀土元素。

Eu3+窄紅光，Eu2+，Ce3+寬帶發(fā)光，Tb3+綠光。

稀土離子發(fā)光與在晶格中所處的對(duì)稱環(huán)境密切相關(guān)。白光LED用熒光粉適用激發(fā)波長(zhǎng)：藍(lán)光或近紫外光。發(fā)光效率高：5微米以上至十幾微米的球形顆粒，結(jié)晶良好，無(wú)雜相。穩(wěn)定無(wú)毒生產(chǎn)成本低YAG（Y3Al5O12:Ce3+)，

TAG（Tb3Al5O12:Ce3+)藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉，可配合藍(lán)光芯片產(chǎn)生白光。YAG:日亞專利，目前最主流的產(chǎn)品。TAG:歐士朗專利，不容易做亮。ZnS系,S易分解，惡臭且腐蝕支架，淘汰產(chǎn)品。N化物（CaSiAlON:Eu2+等)：穩(wěn)定，激發(fā)光譜寬，是優(yōu)質(zhì)紅粉，但貴，40RMB/g以上。熒光粉的使用就白光LED而言，熒光粉的使用是否合理，對(duì)其發(fā)光效率影響較大。首先要選用與芯片波長(zhǎng)相匹配的高受激轉(zhuǎn)換效率的熒光粉；其次是選用合適的載體膠調(diào)配熒光粉，并使其以良好的涂布方式均勻而有效地覆蓋在芯片的表面及四周，以達(dá)到最佳的激發(fā)效果。固相反應(yīng)法的特點(diǎn)合成溫度高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)粉體團(tuán)聚嚴(yán)重，球磨后質(zhì)量又降低形貌不規(guī)則，粒徑分布過(guò)大容易產(chǎn)生雜相成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，主流制備方法。噴霧熱解法噴霧熱解法是將原材料溶于水或有機(jī)溶劑，然后通過(guò)噴霧裝置將其霧化噴入反應(yīng)容器內(nèi)，在高溫下使溶液迅速揮發(fā)，反應(yīng)物發(fā)生熱分解或其它化學(xué)反應(yīng)，生成與初始反應(yīng)物不同的納米粒子。干燥所需時(shí)間短，可以獲得組分均勻的顆粒。操作簡(jiǎn)單，可連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。容易產(chǎn)生有毒有害的腐蝕性氣體容易造成設(shè)備的老化和破損。水熱合成法水熱合成法的原理是在密閉的容器中，在水熱條件下原始混合物進(jìn)行反應(yīng)的一種合成方法。水熱合成法在熒光粉的合成上有獨(dú)到之處，制備出的產(chǎn)品發(fā)光均勻、顆粒度細(xì)小且分布均勻、不需研磨。對(duì)設(shè)備要求高，產(chǎn)量低。水熱法制備的ZnO球形介觀晶體內(nèi)容熒光粉種類及制備方法LED封裝概述LED封裝工藝LED散熱設(shè)計(jì)一、封裝的必要性

LED芯片只是一塊很小的固體，它的兩個(gè)電極要在顯微鏡下才能看見(jiàn)，加入電流之后他才會(huì)發(fā)光。在制作工藝上，除了要對(duì)LED芯片的兩個(gè)電極進(jìn)行焊接，從而引出正極、負(fù)極之外，同時(shí)還需要對(duì)LED芯片和兩個(gè)電極進(jìn)行保護(hù)。二、封裝的作用

實(shí)現(xiàn)輸入電信號(hào)、保護(hù)芯片正常工作、輸出可見(jiàn)光的功能，其中既有電參數(shù)又有光參數(shù)的設(shè)計(jì)及技術(shù)要求。

研發(fā)低熱阻、優(yōu)異光學(xué)特性、高可靠的封裝技術(shù)是新型LED走向?qū)嵱?、走向市?chǎng)的產(chǎn)業(yè)化必經(jīng)之路.三、LED封裝的方式的選擇

對(duì)LED封裝，要根據(jù)LED芯片的大小、功率大小來(lái)選擇合適的封裝方式。常用的LED芯片封裝方式包括：引腳式封裝平面式封裝表貼封裝食人魚(yú)封裝功率型封裝LED的封裝方式1.引腳式封裝（1）引腳式封裝結(jié)構(gòu)LED引腳式封裝采用引線架作為各種封裝外型的引腳，常見(jiàn)的是直徑為5mm的圓柱型（簡(jiǎn)稱Φ5mm）封裝。1、引腳式封裝（2）引腳式封裝過(guò)程（Φ5mm引腳式封裝）將邊長(zhǎng)0.25mm的正方形管芯粘結(jié)或燒結(jié)在引線架上（一般稱為支架）；芯片的正極用金屬絲鍵合連到另一引線架上；負(fù)極用銀漿粘結(jié)在支架反射杯內(nèi)或用金絲和反射杯引腳相連；然后頂部用環(huán)氧樹(shù)脂包封，做成直徑5mm的圓形外形反射杯的作用是收集管芯側(cè)面、界面發(fā)出的光，向期望的方向角內(nèi)發(fā)射。頂部包封的環(huán)氧樹(shù)脂做成一定形狀，采用不同的形狀和材料性質(zhì)（摻或不摻散色劑）起透鏡或漫射透鏡功能，控制光的發(fā)散角。2、平面式封裝（1）原理平面式封裝LED器件是由多個(gè)LED芯片組合而成的結(jié)構(gòu)型器件。通過(guò)LED的適當(dāng)連接（包括串聯(lián)和并聯(lián)）和合適的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可構(gòu)成發(fā)光顯示器的發(fā)光段和發(fā)光點(diǎn)，然后由這些發(fā)光段和發(fā)光點(diǎn)組成各種發(fā)光顯示器，如數(shù)碼管、“米”字管、矩陣管等。2、平面式封裝（2）結(jié)構(gòu)

3、表貼式封裝表面貼片LED（SMD）是一種新型的表面貼裝式半導(dǎo)體發(fā)光器件，具有體積小、散射角大、發(fā)光均勻性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其發(fā)光顏色可以是白光在內(nèi)的各種顏色，可以滿足表面貼裝結(jié)構(gòu)的各種電子產(chǎn)品的需要，特別是手機(jī)、筆記本電腦。3、表貼式封裝

§6.2LED的封裝方式4、食人魚(yú)式封裝（1）結(jié)構(gòu)

4、食人魚(yú)式封裝（2）優(yōu)點(diǎn)為什么把著這種LED稱為食人魚(yú)，因?yàn)樗男螤詈芟駚嗰R孫河中的食人魚(yú)Piranha

。食人魚(yú)LED產(chǎn)品有很多優(yōu)點(diǎn)，由于食人魚(yú)LED所用的支架是銅制的，面積較大，因此傳熱和散熱快。

LED點(diǎn)亮后，pn結(jié)產(chǎn)生的熱量很快就可以由支架的四個(gè)支腳導(dǎo)出到PCB的銅帶上。4、食人魚(yú)式封裝（2）優(yōu)點(diǎn)食人魚(yú)LED比φ3mm、φ5mm引腳式的管子傳熱快，從而可以延長(zhǎng)器件的使用壽命。一般情況下，食人魚(yú)LED的熱阻會(huì)比φ3mm、φ5mm管子的熱阻小一半，所以很受用戶的歡迎。功率型封裝功率型LED是未來(lái)半導(dǎo)體照明的核心，大功率LED有大的耗散功率，大的發(fā)熱量，以及較高的出光效率，長(zhǎng)壽命。三、功率型封裝目前功率型LED主要有：1.沿襲引腳式LED封裝思路的大尺寸環(huán)氧樹(shù)脂封裝三、功率型封裝2.仿食人魚(yú)式環(huán)氧樹(shù)脂封裝三、功率型封裝3.鋁基板（MCPCB）式封裝三、功率型封裝4.借鑒大功率三極管思路的TO封裝三、功率型封裝5.功率型SMD封裝內(nèi)容熒光粉種類及制備方法LED封裝概述LED封裝工藝LED散熱設(shè)計(jì)一、引腳式封裝工藝

五大物料五大制程晶片支架固晶銀膠金線焊線環(huán)氧樹(shù)脂封膠切腳測(cè)試一、引腳式封裝工藝1.主要工藝

一、引腳式封裝工藝1.主要工藝

一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（1）芯片檢驗(yàn)

用顯微鏡檢查材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)；芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求；電極圖案是否完整。

（2）擴(kuò)片

由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm），不利于后工序的操作。采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，使LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問(wèn)題。2.主要工藝說(shuō)明（3）點(diǎn)膠

在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。對(duì)于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來(lái)固定芯片。2.主要工藝說(shuō)明

（4）備膠

和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（5）手工刺片將擴(kuò)張后LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品?！?.3LED封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（6）自動(dòng)裝架

自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟：先在LED支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（6）自動(dòng)裝架

自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對(duì)設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對(duì)LED芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層?！?.3LED封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（7）燒結(jié)燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃，燒結(jié)時(shí)間2小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170℃，1小時(shí)。絕緣膠一般150℃，1小時(shí)?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（7）燒結(jié)銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)（或1小時(shí)）打開(kāi)更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開(kāi)。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（8）壓焊

壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。

LED的壓焊工藝有兩種：金絲球焊鋁絲壓焊§6.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（8）壓焊1）鋁絲壓焊過(guò)程：先在LED芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。2）金絲球焊過(guò)程：在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過(guò)程類似?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（8）壓焊

壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。

對(duì)壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問(wèn)題，如金（鋁）絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈刀（鋼嘴）選用、劈刀（鋼嘴）運(yùn)動(dòng)軌跡等等?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（9）點(diǎn)膠封裝：TOP-LED和Side-LED適用點(diǎn)膠封裝。

§6.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（9）點(diǎn)膠封裝

點(diǎn)膠封裝基本上工藝控制的難點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED無(wú)法通過(guò)氣密性試驗(yàn)）§6.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（9）點(diǎn)膠封裝手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求很高（特別是白光LED），主要難點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)膠量的控制，因?yàn)榄h(huán)氧在使用過(guò)程中會(huì)變稠。白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問(wèn)題?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（10）灌膠封裝

Lamp-LED的封裝采用灌封的形式，灌封的過(guò)程是：先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型?！?.3LED封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（11）模壓封裝將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱，用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個(gè)LED成型槽中并固化?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（12）固化與后固化固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃，4分鐘?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（12）固化與后固化后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時(shí)對(duì)LED進(jìn)行熱老化。后固化對(duì)于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為120℃，4小時(shí)?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明

（13）切筋和劃片

由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)），Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來(lái)完成分離工作?！?.3LED封裝工藝一、引腳式封裝工藝2.主要工藝說(shuō)明（14）測(cè)試

測(cè)試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì)LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。（15）包裝

將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超高亮LED需要防靜電包裝?！?.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（1）金相顯微鏡§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（2）晶片擴(kuò)張機(jī)

§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（3）點(diǎn)膠機(jī)§6.3LED封裝工藝（3）點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)膠機(jī)和固晶機(jī)一樣，精度要求高，這樣才能有效的控制膠量。膠量如果太多，芯片貼上去后就容易讓多余的膠擠壓出，阻擋和吸收的芯片周圍的發(fā)光，而且對(duì)反射杯壁發(fā)射出的光吸收，影響了光亮度；如果膠量太少，特別是進(jìn)入焊線的工序時(shí)，使得芯片從杯底脫落，就會(huì)引起死燈、漏電等等而造成次品?！?.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（4）背膠機(jī)§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（5）固晶機(jī)§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（5）固晶機(jī)LED的晶粒放入封裝位置的精確與否影響整件封裝器件的發(fā)光效能，若晶粒在反射杯內(nèi)的位置有所偏差，光線未能完全發(fā)射出來(lái)，影響成品的光亮度。因此，固晶機(jī)必須選擇高精度的固晶機(jī)，最好是擁有先進(jìn)的預(yù)先圖象識(shí)別系統(tǒng)?！?.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（6）焊線機(jī)§6.3LED封裝工藝（6）焊線機(jī)焊線機(jī)在用之前，要調(diào)好1焊和2焊的功率，溫度，壓力；以及超聲波的溫度，功率。讓這些參數(shù)能夠讓金線承受5g的拉力。這樣才不會(huì)讓以后的烘烤工序因?yàn)槲镔|(zhì)的膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致金線斷裂或者脫焊?！?.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（7）灌膠機(jī)§6.3LED封裝工藝（7）灌膠機(jī)灌膠機(jī)的針頭必須都是保持在同一水平的位置，而且漏膠的通道不能有渣滓，而且密封的很好，針頭也必須隔段時(shí)間進(jìn)行清理。由于封裝后所形成的是由環(huán)氧樹(shù)脂形成的一層光學(xué)“透鏡”，倘若這層透鏡中混有雜質(zhì)就會(huì)使得出光效率不好，而且光斑中也會(huì)有黑點(diǎn)。§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（8）烤箱

§6.3LED封裝工藝（8）烤箱烤箱必須是循環(huán)風(fēng)，而且烤箱的隔層的托盤必須是保持水平的。在做白光LED的時(shí)候，點(diǎn)好的熒光粉必須要在烤箱內(nèi)烤干，但是如果不是循環(huán)風(fēng)和隔層的托盤，烤出的熒光粉分布不均勻，造成光斑的不均勻，還有可能造成熒光粉的溢出?！?.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（9）液壓機(jī)§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（10）切腳機(jī)§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（11）測(cè)試機(jī)§6.3LED封裝工藝3.封裝設(shè)備（12）分光分色機(jī)§6.3LED封裝工藝二、SMDLED封裝工藝§6.3LED封裝工藝二、SMDLED封裝工藝§6.3LED封裝工藝三、DisplayLED封裝工藝§6.3LED封裝工藝三、DisplayLED封裝工藝§6.3LED封裝工藝四、食人魚(yú)LED封裝工藝1.選定食人魚(yú)LED的支架根據(jù)每一個(gè)食人魚(yú)管子要放幾個(gè)LED芯片，需要確定食人魚(yú)支架中沖凹下去的碗的形狀大小及深淺?！?.3LED封裝工藝四、食人魚(yú)LED封裝工藝2.清洗支架3.將LED芯片固定在支架碗中4.經(jīng)烘干后把LED芯片兩極焊好5.根據(jù)芯片的多少和出光角度的大小，選用相應(yīng)的模粒。食人魚(yú)LED封裝模粒的形狀是多種多樣的，有Φ3mm圓頭和Φ5mm圓頭，也有凹型形狀和平頭形狀，根據(jù)出光角度的要求可選擇相應(yīng)的封裝模粒。§6.3LED封裝工藝四、食人魚(yú)LED封裝工藝6.在模粒中灌滿膠，把焊好LED芯片的食人魚(yú)支架對(duì)準(zhǔn)模粒倒插在模粒中。7.待膠干后（用烘箱烘干），脫模即可8.然后放到切筋模上把它切下來(lái)9.接著進(jìn)行測(cè)試和分選?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝1、L型電極的大功率LED芯片的封裝美國(guó)GREE公司的1W大功率芯片（L型電極）封裝結(jié)構(gòu)中上下各有一個(gè)電極?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝1、L型電極的大功率LED芯片封裝首先在SiC襯底鍍一層金錫合金（一般做芯片的廠家已鍍好），然后在熱沉上同樣也鍍一層金錫合金，將LED芯片底座上的金屬和熱沉上的金屬熔合在一起，稱為共晶焊接?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝1、L型電極的大功率LED芯片的封裝這種封裝方式，一定要注意當(dāng)LED芯片與熱沉在一起加熱時(shí)，二者要接觸好，最好二者之間加有一定壓力，而且二者接觸面受力均勻，兩面平衡?？刂坪媒鸷湾a的比例，這樣焊接效果才好，這種方法做出來(lái)的LED的熱阻較小、散熱較好、光效較好?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝1、L型電極的大功率LED芯片的封裝這種封裝方式上下兩面輸入電流，如果與熱沉相連的一極是與熱沉直接導(dǎo)電的，則熱沉也成為一個(gè)電極。使用這種LED要測(cè)試熱沉是否與其接觸的一極是零電阻，若為零則是連通的。因此連接熱沉與散熱片時(shí)要注意絕緣，而且要使用導(dǎo)熱膠把熱沉與散熱片粘連好?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝2、V型電極的大功率LED芯片的封裝兩個(gè)電極的p極和n極都在同一面

§6.3LED封裝工藝五、功率型封裝2、V型電極的大功率LED芯片的封裝對(duì)V型電極的大功率LED芯片的襯底通常是絕緣體（如藍(lán)寶石）。而且在絕緣體的底層外殼上一般鍍有一層光反射層，可以使射到襯底的光反射回來(lái)，從而讓光線從正面射出，以提高光效?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝2、V型電極的大功率LED芯片的封裝這種封裝應(yīng)在絕緣體的下表面用一種（絕緣）膠把LED芯片與熱沉粘合，上面把兩個(gè)電極用金絲焊出。在封裝V型電極大功率LED芯片時(shí)，由于點(diǎn)亮?xí)r發(fā)熱量比較大，可以在LED芯片上涂一層硅凝膠，而不可用環(huán)氧樹(shù)脂，這樣：§6.3LED封裝工藝五、功率型封裝2、V型電極的大功率LED芯片的封裝一方面可防止金絲熱膨脹冷縮與環(huán)氧樹(shù)脂不一致而被拉斷；另一方面防止因溫度高而使環(huán)氧樹(shù)脂變黃變污，結(jié)果透光性能不好。所以在制作V型電極大功率LED時(shí)應(yīng)用硅凝膠調(diào)和熒光粉?！?.3LED封裝工藝五、功率型封裝3、V型電極的大功率LED芯片倒裝封裝（2）正裝的LED芯片

GaN類正裝芯片封裝的LED的出光通道折射率變化為：有源層（n=2.4）→環(huán)氧樹(shù)脂（n=1.5）→空氣（n=1）。

§6.3LED封裝工藝五、功率型封裝3、V型電極的大功率LED芯片倒裝封裝（2）倒裝的LED芯片

§6.3LED封裝工藝五、功率型封裝3、V型電極的大功率LED芯片倒裝封裝（2）倒裝的LED芯片

GaN類倒裝芯片封裝的LED的出光通道折射率變化為：有源層（n=2.4）→藍(lán)寶石（n=1.8）→環(huán)氧樹(shù)脂（n=1.5）→空氣（n=1）；

采用倒裝芯片封裝的LED的出光效率比正裝芯片要高。

§6.3LED封裝工藝五、大功率封裝4、集成LED芯片封裝

§6.3LED封裝工藝五、功率型封裝4、集成LED芯片封裝使用單層或雙層鋁基板作為熱沉，把單個(gè)芯片或多個(gè)芯片用固晶膠直接固定在鋁基板（或同基板）上，LED芯片的p和n兩個(gè)電極則鍵合在鋁基板表層的薄銅板上。根據(jù)所需功率的大小確定底座上排列LED芯片的數(shù)目，可組合封裝成1W、2W、3W等高亮度的大功率LED?！?.3LED封裝工藝六、白光LED封裝一般工藝流程

針對(duì)照明領(lǐng)域?qū)庠吹囊?，照明用功率型白光LED的封裝面臨著以下挑戰(zhàn)：①更高的發(fā)光效率；（高效芯片，高萃取，低通道吸收）②更高的單燈光通量；（高效芯片，大面積芯片）③更好的光學(xué)特性（光指向性、色溫、顯色性等）；（光學(xué)設(shè)計(jì)，芯片與熒光粉匹配，熒光粉涂覆）④更大的輸入功率；（多芯片集成，良好散熱）⑤更高的可靠性（更低的失效率、更長(zhǎng)的壽命等）；⑥更低的光通量成本。（工藝簡(jiǎn)單、成熟，通用化設(shè)計(jì)）內(nèi)容熒光粉種類及制備方法LED封裝概述LED封裝工藝LED散熱設(shè)計(jì)

對(duì)于一般照明使用，將需要大量的LED元件集成在一塊模組中以達(dá)到所需之照度。但LED的光電轉(zhuǎn)換效率不高，大約只有15%至20%左右電能轉(zhuǎn)為光輸出，其余均轉(zhuǎn)換成為熱能。

熱量是LED的最大威脅之一，不僅影響LED的電氣性能，最終導(dǎo)致LED失效。如何讓LED保持長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)可靠工作是目前大功率LED器件封裝和系統(tǒng)封裝的關(guān)鍵技術(shù)。一、熱量來(lái)源

對(duì)于由PN結(jié)組成的發(fā)光二極管，當(dāng)正向電流從PN結(jié)流過(guò)時(shí)，PN結(jié)有發(fā)熱損耗，這些熱量經(jīng)由粘結(jié)膠、灌封材料、熱沉等，輻射到空氣中。

在這個(gè)過(guò)程中每一部分材料都有阻止熱流的熱阻抗，也就是熱阻，熱阻是由器件的尺寸、結(jié)構(gòu)及材料所決定的固定值。一、熱量來(lái)源

設(shè)發(fā)光二極管的熱阻為Rth(0C/W)，熱耗散功率為PD(W)，此時(shí)由于電流的熱損耗而引起的PN結(jié)溫度上升為:

PN結(jié)結(jié)溫為:

其中TA為環(huán)境溫度。

二、熱量對(duì)LED的影響

LED發(fā)光過(guò)程中產(chǎn)生的熱量將會(huì)造成LED模組的溫度上升，當(dāng)溫度升高:1.發(fā)光強(qiáng)度降低：隨著芯片結(jié)溫的增加，芯片的發(fā)光效率效率也會(huì)隨之減少，LED亮度下降。同時(shí)，由