LED的封装技术
摘 要: 针对LED对封装材料性能要求,综述了其种类、特点及发展现状,国内外封装技术的差异既肯定了国内长足的进步，也找出了与国外技术之间的差距,高分子材料有机硅的研究进展,指出了其研究方向.
关键词: LED,封装材料, 大功率LED，HB-LED，白光LED
LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，发光响应时间极短，光色纯，结构牢固，抗冲击，耐振动，性能稳定可靠，重量轻，体积小，成本低等一系列特性，发展突飞猛进，现已能批量生产整个可见光谱段各种颜色的高亮度、高性能产品。国产红、绿、橙、黄的LED产量约占世界总量的12％，“十五”期间的产业目标是达到年产300亿只的能力，实现超高亮度AiGslnP的LED外延片和芯片的大生产，年产10亿只以上红、橙、黄超高亮度LED管芯，突破GaN材料的关键技术，实现蓝、绿、白的LED的中批量生产。据预测，到2005年国际上LED的市场需求量约为2000亿只，销售额达800亿美元。
在LED产业链接中，上游是LED衬底晶片及衬底生产，中游的产业化为LED芯片设计及制造生产，下游归LED封装与测试，研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的产业化必经之路，从某种意义上讲是链接产业与市场的纽带，只有封装好的才能成为终端产品，才能投入实际应用，才能为顾客提供服务，使产业链环环相扣，无缝畅通。
1.2为什么要对LED进行封装？
LED封装的作用是将外引线连接到LED芯片的电极上，不但可以保护LED芯片，而且起到提高发光效率的作用。所以LED封装不仅仅只是完成输出电信号，更重要的是保护管芯正常工作，输出可见光的功能。可见LED封装既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，并不是一项简单的工作。
LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。
LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到LED的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。
目录
1. LED封装结构及技术………………………………………………………………………
1.1引言…………………………………………………………………………………
1.2为什么要对LED进行封装…………………………………………………………
1.3LED的发展及应用前景………………………………………………………………
2．LED外封装的发展状况……………………………………………………………………
2.1大功率LED封装的研究进展…………………………………………………………
2.2大功率LED的封装结构及其散热原理……………………………………………
2.3大功率LED封装技术发展趋势……………………………………………………
3．大功率LED封装散热技术研究……………………………………………………………
3.1大功率LED封装散热技术研究………………………………………………………
3.2封装结构……………………………………………………………………………
3.3封装材料……………………………………………………………………………
3.4封装可靠性测试与评估……………………………………………………………
4． HB-LED 发光原理以及结构……………………………………………………………
4.1 LED发光原理………………………………………………………………………
4.2封装结构的演变……………………………………………………………………
4.3白光 LED 原理………………………………………………………………………
4.4 HB-LED 封装工艺…………………………………………………………………
5．功率型白光LED封装设计的研究进展…………………………………………………
5.1 YAG荧光粉实现白光原理及优缺点………………………………………………
5.2灌封胶材料的研究…………………………………………………………………
5.3白光LED的封装方式研究…………………………………………………………
5.4结语…………………………………………………………………………………
6． LED生产工艺及封装技术（生产步骤）………………………………………………
6.1生产工艺……………………………………………………………………………
6.2封装工艺……………………………………………………………………………
6.3封装工艺说明………………………………………………………………………
7. 发展我国LDD装备业的具体建议方案…………………………………………………
8．参考文献 …………………………………………………………………………………
参考文献
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