大功率白光led封裝技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第8卷．第2期電子與封裝總第58期V01．8．N。．2ELECrRONICS&PACKAGDiG2008年2月回@@④④t面佾管大功率白光LED封裝技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)·田大壘。王杏，關(guān)榮鋒(河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河南焦作454003)摘’要：發(fā)光二極管(LED)是一類可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和熱等輻射能的發(fā)光器件。具有一系列優(yōu)異特性，被認(rèn)為是最有可能進(jìn)入普通照明領(lǐng)域的一種“綠色照明光源”。目前市場(chǎng)上功率型LED還遠(yuǎn)達(dá)不到家庭日常照明的要求。封裝技術(shù)是決定LED進(jìn)入普通照明領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。文章對(duì)LED芯片的最新研究成果以及封裝的作用做了簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)論述了

2、封裝的關(guān)鍵技術(shù)，包括共晶焊接、倒裝焊接以及散熱技術(shù)。最后指出了未來(lái)LED封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：LED；封裝；共晶焊；倒裝焊；散熱中圖分類號(hào)：TN312．8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1681-1070(2008)02—0016一04Pad【agh唱1KllIli咖CllaUengesof碰gh-powerⅧ舭LEDTL～NDa-lei，WANGXiIIg，GUANRong-feng(覷積糖紀(jì)夠A缸紀(jì)一咖＆拓玨∞口以E拜gf終韶一羥g'敝撒囂乃移泐是咒主c￡協(xié)fw坶f釤如睨llD454003，劬l船)Abs白mct：P孔kagingaec嘶q∞istIleke

3、yfbfLED朋teringt11egeneralmuIIlinaljon．htestre蛾邸hpnoducti吣aboutLEDchips鋤dpackagingfunctionsamin刪uced，technic“keysofpackaginga陀discusscd，includinge劬ecticbondin島flip-ctlipbondingandcoolingtechnoIogy，mefu眥扛℃nds硼dchallengesofLEDpackagingtechnologyarepreserltcdinthecnd．Keywords：LED；packaging；eu

4、tecticbonding；flip劬ipbonding；coolingl引言發(fā)光二極管(LED)是一類可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和熱等輻射能的發(fā)光器件，具有壽命長(zhǎng)、體積小、發(fā)光效率高、響應(yīng)時(shí)間短、光色純、結(jié)構(gòu)牢固、性能穩(wěn)定、可靠性高、節(jié)能環(huán)保等一系列優(yōu)異特性，被認(rèn)為是最有可能進(jìn)入普通照明領(lǐng)域的一種“綠色照明光源”。目前市場(chǎng)上功率型LED的最高流明效率在50lm。wd左右．還遠(yuǎn)達(dá)不到家庭日常照明的要求。為了提高功率型U’D發(fā)光效率，一方面發(fā)光芯片的效率有待提高；另一方面．功率型LED的封裝技術(shù)也需進(jìn)一步提高，從結(jié)構(gòu)。’設(shè)計(jì)、材料及工藝技術(shù)等多方面入手，提高產(chǎn)品的封裝取光效率

5、。大功率白光LED是未來(lái)照明的核心部分，進(jìn)入2l世紀(jì)后．LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新。面對(duì)巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，世界各大公司加大了對(duì)芯片及其封裝技術(shù)的研發(fā)力度，以期解決兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵：如何提高發(fā)光效率和如何提高器件總的光通量?，LED芯片和封裝不能再沿襲傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與生產(chǎn)模式，尋找新的導(dǎo)熱性能優(yōu)良的封裝材料，優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)。改進(jìn)封裝工藝．增強(qiáng)LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱，改進(jìn)光學(xué)性能，加速大功率LED產(chǎn)品用于普通照明進(jìn)程更是產(chǎn)業(yè)界研發(fā)的收稿日期：200r7·09-05·基金項(xiàng)目：河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)資助項(xiàng)目(072102240027)．河南理工

6、大學(xué)博士基金資助項(xiàng)目(648602)，河南理工大學(xué)研究生學(xué)位論文創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(644005)．16．萬(wàn)方數(shù)據(jù)第8卷第2期田大壘。王杏，關(guān)榮鋒：大功率白光LED封裝技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)主流方向。2大功率LED芯片大功率高亮度半導(dǎo)體照明芯片的開(kāi)發(fā)是半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，從芯片的演變歷程中發(fā)現(xiàn)，各大LED生產(chǎn)商在制造芯片技術(shù)上不斷改進(jìn)，如利用不同的電極設(shè)計(jì)控制電流密度、采用氧化銦錫(ITO)透明電極改變LED芯片的電流能分布均勻性等，使LED芯片在結(jié)構(gòu)上盡可能多產(chǎn)生光子；六邊形突起的藍(lán)寶石襯底可散射更多有源層發(fā)射光，有效提高LED取光效率；利用亞光表面增加光線的透出

7、等等。LED芯片制造商不斷研發(fā)出新品，進(jìn)一步提高了芯片的發(fā)光效率。臺(tái)灣大功率LED封裝制造商艾迪森(EdisonOpto)公司的Edixeon大功率KLC8系列整合了艾迪森最先進(jìn)的封裝技術(shù)。在lA驅(qū)動(dòng)電流下光通量為250lm。350mA下光效為100lm‘w～．且壽命超過(guò)5萬(wàn)小時(shí)。Cr∞公司推出了基于EZBright刪1000芯片的1601m白光大功率LED。日本LED芯片制造商日亞(Nichia)采用MOCVD法制備出的芯片光通量達(dá)106lm(350mA)，與30w白熾燈的總光通量相當(dāng)。首爾半導(dǎo)體單芯片白光LED在350mA