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LED封装工艺及产品介绍LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，其具有发光、长寿命、低功耗、发光效率高等优点，因此在照明、显示、通讯等领域得到广泛应用。
而LED封装工艺是将LED芯片固定在支座上并进行封装，以保护LED芯片并增强其发光亮度和稳定性。
本文将对LED封装工艺及产品做详细介绍。
1.芯片切割：将大面积的蓝宝石衬底上的芯片通过切割工艺分割成小块，每块一个芯片。
2.衬底处理：将芯片背面进行清洗和抛光处理，以提高光的反射效率。
3.焊接金线：使用金线将芯片正电极与底座连接，以供电。
金线的材料一般选择纯金或金合金。
4.包封胶：使用固化胶将芯片包封在透明树脂中，以保护芯片不受湿氧侵蚀和机械损害。
5.电极镀膜：通过真空镀膜或湿法镀膜技术，在芯片的正负电极上涂覆一层金属薄膜，以增加电极的导电性。
经过以上工艺处理后，LED芯片就成功封装成LED灯珠或是LED灯管等各类产品。
根据不同的应用需求，LED产品可以进一步细分为以下几种：1.LED灯珠：是一种通过封装工艺将LED芯片固定在底座上的产品。
它通常具有高亮度、长寿命、低能耗等特点，广泛应用于LED照明领域。
2.LED灯管：是一种通过封装工艺将多个LED灯珠串联或并联在一起，形成条状灯管的产品。
它具有均匀照明、高照度等特点，广泛应用于室内、室外照明等场合。
4. RGB LED：RGB（Red, Green, Blue）LED是一种通过使用多个LED芯片，分别发出红、绿、蓝三种颜色的光，从而形成各种不同颜色的光源。
它广泛应用于彩色显示、彩色照明等场合。
除了以上介绍的LED产品，还有LED点阵屏、LED显示屏、LED模组等各种具有特殊功能和形状的LED产品，满足了不同行业的需求。
总之，LED封装工艺及产品已经在各个领域得到广泛应用，通过不断的研发与创新，LED产品的亮度、生产效率、稳定性等方面不断提高，助力推动绿色环保、高效节能的发展。
大功率LED灯珠特性及技术参数大功率LED灯珠是LED灯珠的一种，相对于小功率LED 灯珠来说，大功率LED灯珠的功率更高，亮度更亮，价格更高。
小功率LED灯珠额定电流都是20mA，额定电流高过20mA 的基本上都可以算作大功率。
一般功率数有：0.25w、0.5w、1w、3w、5w、8w、10w等等。
主要亮度单位为lm（流明），小功率的亮度单位一般为mcd(毫坎德拉，1cd=1000mcd)，也就是发光强度I。
1cd=1lm/sr(流明/立体弧度)=1烛光。
解释为：光源在指定方向上的立体角dΩ之内所发出的光通量或所得到光源传输的光通量dΦ，这二者的商即为发光强度I（单位为坎德拉，cd）。
外罩可用PC管制作，耐高温答135度。
大功率LED产品分类：目前做为一个新兴的绿色、环保、节能光源被广泛应用于汽车灯、手电筒、灯具等场所。
LED大功率之所以这样称呼,主要是针对小功率LED而言,目前分类的标准总结起来有三种:第一种是根据功率大小可分为0.5W,1W,3W,5W,10W....100W不等,根据封装后成型产品的总的功率而言不同而不同.第二种可以根据其封装工艺不同分为:大尺寸环氧树脂封装、仿食人鱼式环氧树脂封装、铝基板（MCPCB）式封装、TO封装、功率型SMD封装、MCPCB集成化封装等等第三种可以根据其光衰程度不同可分为低光衰大功率产品和非低光衰大功率产品。
当然，由于大功率LED本身的参数比较多，根据不同的参数会有不同的分类标准，在此不再类述。
LED大功率仍然属于LED封装产品里的一种，是让半导体照明走向普通照明领域里最重要的一环。
大功率LED产品应用注意事项大功率LED产品及器件在应用过程中，散热、静电防护、焊接对其特性有着很大影响，需要引起应用端客户的高度重视。
一、大功率LED产品的散热：由于目前半导体发光二极管晶片技术的限制，LED的光电转换效率还有待提高，尤其是大功率LED，因其功率较高，大约有60%以上的电能将变成热能释放（随着半导体技术的发展，光电转换效率会逐渐提高），这就要求终端客户在应用大功率LED产品的时候，要做好散热工作，以确保大功率LED产品正常工作。
大功率LED封装工艺系列之固晶篇一、基础知识1．目的：用银胶将芯片固定在支架的载片区上，使芯片和支架形成良好的接触。
2．技术要求2．1 胶量要求：芯片必须四面包胶，银胶高度不得超过芯片高度的1/3，如图12．2 芯片的表观要求：芯片要求放置平整、无缺胶、粘胶、装反（电极）、芯片无损伤,沾污。
3．工艺要求3．1 材料使用保存条件材料名称温度湿度贮存时间银胶20℃~25℃ 45%-75% 48小时0℃ 45%-75% 3个月-15℃ 45%-75% 6个月支架密封储存于恒温干燥箱内两年芯片密封储存于恒温干燥箱内两年注：恒温干燥箱条件为温度：20－30℃，相对湿度：小于45％。
银胶从冰箱中取出后，需在室温下醒胶30分钟。
从胶瓶中取出适量银胶，搅拌均匀，然后才能使用，常温使用寿命不超过48小时。
4．操作方法（省略，由于具体的操作比较繁琐，不好用文字全部表述清楚，如果有什么问题可以提出来一起探讨）5．装架后银胶烧结要求5．1 烧结后银胶外观要求：还原固化后的银胶呈银白色，粘接牢固且无裂缝。
5．2 注意事项（1）注意烧结时间、温度是否为设定值。
（2）烧结烘箱勿用于其他产品，避免污染。
（3）注意料盒开口是否置于烘箱出风口，以便热风循环，使成品平均匀受热。
（4）烧结时，传递盒必须盖上盖子，以免粉尘污染产品。
二、装架设备：自动装架机台如图2、图3烘箱（银胶烧结）如图4还有一些手动装架机台，我这里就不提了。
其实装架机台的操作还是比较简单了，主要是要掌握好银胶胶量的控制，这个关系到后面产品的性能，胶量控制不好容易出现的问题有短路、反向电流偏大、热阻偏大等等，这些都会影响产品寿命。
所以胶量一定要控制好。
另外还要注意的就芯片位置的一致性，不要装出来的芯片一个往左一个往右偏的，这将大大影响后面的键合工序的质量和速度，所以装架时机台中心点的调试和芯片的放置也装架机台的操作还有两个方面要比较注意的，那就是吸嘴和点胶头的选择。
不同规格的芯片要注意选择不同大小的吸嘴和不同材质的吸嘴，一般来说吸嘴的内径应该为芯片大小的3/4左右即可，大芯片一般用软吸嘴如橡胶或者胶木等，而小芯片一般用钨钢吸嘴。
led灯珠封装方法
LED灯珠是一种高效、节能、环保的照明产品，它的封装方法对于LED灯珠的性能和寿命有着至关重要的影响。
目前常用的LED灯珠封装方法主要有以下几种：
1. 点胶封装法
点胶封装法是一种常见的LED灯珠封装方法，它采用胶水将LED芯片固定在PCB板上，并用胶水覆盖LED芯片，形成一个保护层。
这种封装方法具有成本低、生产效率高、封装密度大等优点，但是胶水的选择和使用要求非常严格，否则会影响LED灯珠的光效和寿命。
2. 瓷基封装法
瓷基封装法是一种高端的LED灯珠封装方法，它采用高温烧结技术将LED芯片封装在陶瓷基板上，形成一个坚固的保护层。
这种封装方法具有优异的散热性能、高可靠性、长寿命等优点，但是成本较高，适用于高端照明产品。
3. 玻璃封装法
玻璃封装法是一种新型的LED灯珠封装方法，它采用高温熔融技术将LED芯片封装在玻璃基板上，形成一个坚固的保护层。
这种封装方法具有优异的光学性能、高可靠性、长寿命等优点，但是成本较高，适用于高端照明产品。
4. 裸芯封装法
裸芯封装法是一种简单的LED灯珠封装方法，它直接将LED芯片焊接在PCB板上，不需要任何保护层。
这种封装方法具有成本低、生产效率高等优点，但是缺乏保护层容易受到外界环境的影响，影响LED灯珠的寿命。
总的来说，LED灯珠封装方法的选择应根据产品的使用环境、性能要求和成本等因素综合考虑。
在封装过程中，应注意选择合适的材料和工艺，确保LED灯珠的光效、散热性能和寿命等指标达到要求。
led功率型封装LED功率型封装LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，可以将电能直接转化为可见光。
为了提高LED的功率和效率，设计了多种不同功率型封装。
一、背景介绍LED是一种高效、节能、环保的照明光源，广泛应用于室内照明、显示屏、汽车照明等领域。
为了满足不同应用场景的需求，LED的功率和亮度需要不断提高。
功率型封装是实现LED高功率和高亮度的关键技术之一。
二、功率型封装的分类根据LED的功率和散热需求，功率型封装可分为以下几种类型：1. DIP封装DIP（Dual in-line package）封装是最早出现的LED封装形式之一。
它采用直插式封装，适用于低功率LED，如指示灯、背光等。
DIP封装的优点是结构简单、成本低廉，但散热性能较差。
2. SMD封装SMD（Surface Mount Device）封装是一种表面贴装封装形式，适用于中功率LED。
SMD封装具有体积小、重量轻、热阻低的优点，广泛应用于室内照明和显示屏等领域。
3. COB封装COB（Chip on Board）封装是将多颗LED芯片直接焊接在一块载体上，形成一个整体封装。
COB封装具有高集成度、高亮度的特点，适用于高功率、高亮度的照明应用。
4. CSP封装CSP（Chip Scale Package）封装是将LED芯片直接封装在无封装基板上，形成一个非常小巧的封装。
CSP封装具有体积小、热阻低的特点，适用于高密度、紧凑型的应用场景。
三、功率型封装的优势和挑战功率型LED封装相比传统封装形式具有以下优势：1. 提高散热性能：功率型封装采用优化的热设计，能够更有效地散发热量，降低LED工作温度，提高LED的寿命和稳定性。
2. 增加光输出：功率型封装可以集成更多的LED芯片，提高光输出功率和亮度，满足更高要求的照明需求。
3. 提升光效：功率型封装采用优化的光学设计，能够更好地控制光的发射方向和光束角度，提高光的利用效率。
led封装的总结LED（Light-Emitting Diode，发光二极管）是一种具有半导体特性的二极管，可将电能转化为光能。
由于其高效、低耗、寿命长等特点，LED已成为现代照明领域的主导光源。
而LED的封装则是将LED芯片固定在基底上，并加入光学元件，以提高光的利用率和扩散效果。
本文将对LED封装进行总结。
一、LED的封装类型LED的封装类型众多，主要包括点状封装、SMD封装、COB封装和高功率封装等。
1. 点状封装：是一种较早的LED封装形式，LED芯片被固定在塑料罩内，广泛应用于显示屏、指示灯等领域。
这种封装方式虽然成本低，但由于散热性能较差，适用于低功率的灯具。
2. SMD封装：SMD（Surface Mount Device）是LED的一种常见封装形式，即表面贴装封装。
LED芯片被粘在金属基板上，通过钎焊或焊锡粘贴固定。
SMD封装具有体积小、发光均匀、光效高等特点，目前是市场上最主流的封装方式。
3. COB封装：COB（Chip On Board）是将多个LED芯片直接粘贴在金属基板上，覆盖透明胶体制成。
COB封装具有高光效、高亮度、均匀光源的特点，被广泛应用于室内照明等领域。
4. 高功率封装：高功率LED芯片耗能较大，需要更好的散热和光电转换效率。
高功率LED封装采用铝基板作为散热基底，并加入散热片等元件，实现更好的散热性能，适用于大功率照明灯具。
二、LED封装的特点和优势LED封装的特点和优势主要包括以下几个方面：1. 高效能：LED光源具有高光效和高显色指数，能够提供更优质的照明效果。
2. 长寿命：LED寿命长达数万小时，可大大减少维护和更换成本，适用于需要长时间连续使用的场合。
3. 节能环保：与传统照明相比，LED能效更高，能有效节省能源，并且光源无汞、无紫外线、无辐射，对环境更为友好。
4. 尺寸小巧：LED封装体积小，可以根据需要进行各种灵活的设计和安装，非常适合紧凑空间的应用。
大功率LED封装技术关键词：从实际应用的角度来看,安装使用简单、体积相对较小的大功率LED器件在大部分的照明应用中必将取代传统的小功率LED器件。
由小功率LED组成的照明灯具为了满足照明的需要,必须集中许多个LED的光能才能达到设计要求,但带来的缺点是线路异常复杂、散热不畅,为了平衡各个LED之间的电流、电压关系,必须设计复杂的供电电路。
相比之下,大功率单体LED的功率远大于若干个小功率LED的功率总和,供电线路相对简单,散热结构完善,物理特性稳定。
所以说,大功率LED器件的封装方法和封装材料并不能简单地套用传统的小功率LED器件的封装方法与封装材料。
大的耗散功率、大的发热量以及高的出光效率,给LED封装工艺、封装设备和封装材料提出了新的更高的要求。
1、大功率LED芯片要想得到大功率LED器件,就必须制备合适的大功率LED芯片。
国际上通常的制造大功率LED芯片的方法有如下几种：①加大尺寸法。
通过增大单体LED的有效发光面积和尺寸,促使流经TCL层的电流均匀分布,以达到预期的光通量。
但是,简单地增大发光面积无法解决散热问题和出光问题,并不能达到预期的光通量和实际应用效果。
②硅底板倒装法。
首先制备出适合共晶焊接的大尺寸LED芯片,同时制备出相应尺寸的硅底板,并在硅底板上制作出供共晶焊接用的金导电层及引出导电层(超声金丝球焊点),再利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与硅底板焊接在一起。
这样的结构较为合理,既考虑了出光问题又考虑到了散热问题,这是目前主流的大功率LED的生产方式。
美国Lumileds公司于2001年研制出了AlGaInN功率型倒装芯片(FCLED)结构,其制造流程是：首先在外延片顶部的P型GaN上淀积厚度大于500A的NiAu层,用于欧姆接触和背反射;再采用掩模选择刻蚀掉P型层和多量子阱有源层,露出N型层;经淀积、刻蚀形成N型欧姆接触层,芯片尺寸为1mm1mm,P型欧姆接触为正方形,N型欧姆接触以梳状插入其中,这样可缩短电流扩展距离,把扩展电阻降至最小;然后将金属化凸点的AlGaInN芯片倒装焊接在具有防静电保护二极管(ESD)的硅载体上。
③陶瓷底板倒装法。
先利用LED晶片通用设备制备出具有适合共晶焊接电极结构的大出光面积的LED芯片和相应的陶瓷底板,并在陶瓷底板上制作出共晶焊接导电层及引出导电层,然后利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与陶瓷底板焊接在一起。
这样的结构既考虑了出光问题也考虑到了散热问题,并且采用的陶瓷底板为高导热陶瓷板,散热效果非常理想,价格又相对较低,所以为目前较为适宜的底板材料,并可为将来的集成电路一体化封装预留空间。
④蓝宝石衬底过渡法。
按照传统的InGaN芯片制造方法在蓝宝石衬底上生长出PN结后,将蓝宝石衬底切除,再连接上传统的四元材料,制造出上下电极结构的大尺寸蓝光LED芯片。
⑤AlGaInN碳化硅(SiC)背面出光法。
美国Cree公司是全球唯一采用SiC衬底制造AlGaInN 超高亮度LED的厂家,几年来其生产的AlGaInN/SiCa芯片结构不断改进,亮度不断提高。
由于P型和N型电极分别位于芯片的底部和顶部,采用单引线键合,兼容性较好,使用方便,因而成为AlGaInN LED发展的另一主流产品。
2、功率型封装功率LED最早始于HP公司于20世纪90年代初推出食人鱼封装结构的LED,该公司于1994年推出的改进型的Snap LED有两种工作电流,分别为70mA和150mA,输入功率可达0.3W。
功率LED的输入功率比原支架式封装的LED的输入功率提高了几倍,热阻降为原来的几分之一。
瓦级功率LED是未来照明器件的核心部分,所以世界各大公司都投入了很大力量对瓦级功率LED的封装技术进行研究开发。
LED芯片及封装向大功率方向发展,在大电流下产生比φ5mm LED大10~20倍的光通量,必须采用有效的散热与不劣化的封装材料解决光衰问题,因此,管壳及封装是其关键技术,目前能承受数瓦功率的LED封装已出现。
5W系列白色、绿色、蓝绿色、蓝色的功率型LED从2003年年初开始推向市场,白光LED的光输出达187lm,光效为44.3lm/W。
目前正开发出可承受10W功率的LED,采用大面积管芯,尺寸为2.5mm2.5mm,可在5A电流下工作,光输出达200lm。
Luxeon系列功率LED是将AlGaInN功率型倒装管芯倒装焊接在具有焊料凸点的硅载体上,然后把完成倒装焊接的硅载体装入热衬与管壳中,键合引线进行封装。
这种封装的取光效率、散热性能以及加大工作电流密度的设计都是最佳的。
在应用中,可将已封装产品组装在一个带有铝夹层的金属芯PCB板上,形成功率密度型LED,PCB板作为器件电极连接的布线使用,铝芯夹层则可作为热衬使用,以获得较高的光通量和光电转换效率。
此外,封装好的SMD-LED体积很小,可灵活地组合起来,构成模块型、导光板型、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源。
超高亮度LED作为信号灯和其他辅助照明光源应用时,一般是将多个Φ5mm封装的各种单色和白光LED组装在一个灯盘或标准灯座上,使用寿命可达到10万小时。
2000年已有研究指出,Φ5mm白光LED工作6000h后,其光强已降至原来的一半。
事实上,采用Φ5mm白光LED 阵列的发光装置,其寿命可能只有5000h。
不同颜色的LED的光衰减速度不同,其中红色最慢,蓝、绿色居中,白色最快。
由于Φ5mm封装的LED原来仅用于指示灯,其封装热阻高达300℃/W,不能充分地散热,致使LED芯片的温度升高,造成器件光衰减加快。
此外,环氧树脂变黄也将使光输出降低。
大功率LED在大电流下产生比Φ5mm白光LED大10~20倍的光通量,因此必须通过有效的散热设计和采用不劣化的封装材料来解决光衰问题,管壳及封装已成为研制大功率LED的关键技术之一。
全新的LED功率型封装设计理念主要归为两类,一类为单芯片功率型封装,另一类为多芯片功率型封装。
(1)功率型LED的单芯片封装1998年美国Lumileds公司研制出了Luxeon系列大功率LED单芯片封装结构,这种功率型单芯片LED封装结构与常规的Φ5mm LED封装结构全然不同,它是将正面出光的LED芯片直接焊接在热衬上,或将背面出光的LED芯片先倒装在具有焊料凸点的硅载体上,然后再将其焊接在热衬上,使大面积芯片在大电流下工作的热特性得到改善。
这种封装对于取光效率、散热性能和电流密度的设计都是最佳的,其主要特点有：①热阻低。
传统环氧封装具有很高的高热阻,而这种新型封装结构的热阻一般仅为14℃/W,可减小至常规LED的1/20。
②可靠性高。
内部填充稳定的柔性胶凝体,在40~120℃时,不会因温度骤变产生的内应力使金丝和框架引线断开。
用这种硅橡胶作为光耦合的密封材料,不会出现普通光学环氧树脂那样的变黄现象,金属引线框架也不会因氧化而脏污。
③反射杯和透镜的最佳设计使辐射可控,光学效率最高。
在应用中可将它们组装在一个带有铝夹层的电路板(铝芯PCB板)上,电路板作为器件电极连接的布线用,铝芯夹层则可作为功率型LED的热衬。
这样不仅可获得较高的光通量,而且还具有较高的光电转换效率。
单芯片瓦级功率LED最早是由Lumileds公司于1998年推出的Luxeon LED,该封装结构的特点是采用热电分离的形式,将倒装片用硅载体直接焊接在热衬上,并采用反射杯、光学透镜和柔性透明胶等新结构和新材料,现可提供单芯片1W、3W和5W的大功率LED产品。
OSRAM 公司于2003年推出单芯片的Golden Dragon系列LED,其结构特点是热衬与金属线路板直接接触,具有很好的散热性能,而输入功率可达1W。
(2)功率型LED的多芯片组合封装六角形铝衬底的直径为3.175cm(1.25英寸),发光区位于其中央部位,直径约为0.9525cm(0.375英寸),可容纳40个LED芯片。
用铝板作为热衬,并使芯片的键合引线通过在衬底上做成的两个接触点与正极和负极连接。
根据所需输出光功率的大小来确定衬底上排列管芯的数目,组合封装的超高亮度芯片包括AlGaInN和AlGaInP,它们的发射光可为单色、彩色(RGB)、白色(由RGB三基色合成或由蓝色和黄色二元合成)。
最后采用高折射率的材料按照光学设计形状进行封装,不仅取光效率高,而且还能够使芯片和键合的引线得到保护。
由40个AlGaInP(AS)芯片组合封装的LED的流明效率为20lm/W。
采用RGB三基色合成白光的组合封装模块,当混色比为0：43(R)0：48(G)：0.009(B)时,光通量的典型值为100lm,CCT标准色温为4420K,色坐标x为0.3612,y为0.3529。
由此可见,这种采用常规芯片进行高密度组合封装的功率型LED可以达到较高的亮度水平,具有热阻低、可在大电流下工作和光输出功率高等特点。
多芯片组合封装的大功率LED,其结构和封装形式较多。
美国UOE公司于2001年推出多芯片组合封装的Norlux系列LED,其结构是采用六角形铝板作为衬底。
Lanina Ceramics公司于2003年推出了采用公司独有的金属基板上低温烧结陶瓷(LTCC-M)技术封装的大功率LED 阵列。
松下公司于2003年推出由64只芯片组合封装的大功率白光LED。
日亚公司于2003年推出超高亮度白光LED,其光通量可达600lm,输出光束为1000lm时,耗电量为30W,最大输入功率为50W,白光LED模块的发光效率达33lm/W。
我国台湾UEC(国联)公司采用金属键合(Metal Bonding)技术封装的MB系列大功率LED的特点是,用Si代替GaAs衬底,散热效果好,并以金属粘结层作为光反射层,提高了光输出。
功率型LED的热特性直接影响到LED的工作温度、发光效率、发光波长、使用寿命等,因此,功率型LED芯片的封装设计、制造技术显得尤为重要。
大功率LED封装中主要需考虑的问题有：①散热。
散热对于功率型LED器件来说是至关重要的。
如果不能将电流产生的热量及时地散出,保持PN结的结温在允许范围内,将无法获得稳定的光输出和维持正常的器件寿命。
在常用的散热材料中银的导热率最高,但是银的成本较高,不适宜作通用型散热器。
铜的导热率比较接近银,且其成本较银低。
铝的导热率虽然低于铜,但其综合成本最低,有利于大规模制造。
经过实验对比发现较为合适的做法是：连接芯片部分采用铜基或银基热衬,再将该热衬连接在铝基散热器上,采用阶梯型导热结构,利用铜或银的高导热率将芯片产生的热量高效地传递给铝基散热器,再通过铝基散热器将热量散出(通过风冷或热传导方式散出)。
这种做法的优点是：充分考虑散热器的性价比,将不同特点的散热器结合在一起,做到高效散热并使成本控制合理化。
