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LED封装的100多种结构形式区分大全

2019-05-29 17:55:57 大元智能

LED封装技术的要素有三点:封装构造设计、选用适宜封装资料和工艺程度。

  目前LED封装构造方式有100多种,主要的封装类型有Lamp系列40多种、SMD(chip LED和TOP LED)系列30多种、COB系列30多种、PLCC、大功率封装、光集成封装和模块化封装等,封装技术的开展要紧跟和满足LED应用产品开展的需求。

  LED封装技术的根本内容

  LED封装技术的根本请求是:进步出光效率、高光色性能及器件牢靠性。

  (1)进步出光效率

  LED封装的出光效率普通可达80~90%。

  ①选用透明度更好的封装资料:透明度≥95%(1mm厚度),折射率大于1.5等。

  ②选用高激起效率、高显性的荧光粉,颗粒大小恰当。

  ③装片基板(反射杯)要有高反射率,出光率高的光学设计外形。

  ④选用适宜的封装工艺,特别是涂覆工艺。

  (2)高光色性能

  LED主要的光色技术参数有:高度、眩光、色温、显色性、色容差、光闪烁等。

  显色指数CRI≥70(室外)、≥80(室外)、≥90(美术馆等)。

  色容差≤3 SDCM≤5 SDCM(全寿命期间)

  封装上要采用多基色组合来完成,重点改善LED辐射的光谱量散布SPD,向太阳光的光谱量散布靠近。要注重量子点荧光粉的开发和应用,来完成更好的光色质量。

  (3)LED器件牢靠性

  LED牢靠性包含在不同条件下LED器件性能变化及各种失效形式机理(LED封装资料退化、综合应力的影响等),这是主要提到牢靠性的表征值—寿命,目前LED器件寿命普通为3~5小时,可达5~10万小时。

  ①选用适宜的封装资料:分离力要大、应力小、匹配好、气密性好、耐温、耐湿(低吸水性)、抗紫外光等。

  ②封装散热资料:高导热率和高导电率的基板,高导热率、高导电率和高强度的固晶资料,应力要小。

  ③适宜的封装工艺:装片、压焊、封装等分离力强,应力要小,分离要匹配。

  LED光集成封装技术

  LED光集成封装构造现有30多品种型,正逐渐走向系统集成封装,是将来封装技术的开展方向。

  (1)COB集成封装

  COB集成封装现有MCOB、COMB、MOFB、MLCOB等30多种封装构造方式,COB封装技术日趋成熟,其优点是本钱低。COB封装现占LED光源约40%左右市场,光效达160~178 lm/w,热阻可达2℃/w,COB封装是近期LED封装开展的趋向。

  (2)LED晶园级封装

  晶园级封装从外延做成LED器件只需一次划片,是LED照明光源需求的多系统集成封装方式,普通衬底采用硅资料,无需固晶和压焊,并点胶成型,构成系统集成封装,其优点是牢靠性好、本钱低,是封装技术开展方向之一。

  (3)COF集成封装

  COF集成封装是在柔性基板上大面积组装中功率LED芯片,它具有高导热、薄层柔性、本钱低、出光平均、高光效、可弯曲的面光源等优点,可提供线光源、面光源和三维光源的各种LED产品,也可满足LED现代照明、个性化照明请求,也可作为通用型的封装组件,市场前景看好。

  (4)LED模块化集成封装

  模块化集成封装普通指将LED芯片、驱动电源、控制局部(含IP地址)、零件等停止系统集成封装,统称为LED模块,具有节约资料、降低本钱、可停止规范化消费、维护便当等很多优点,是LED封装技术开展的方向。

  (5)覆晶封装技术

  覆晶封装技术是由芯片、衬底、凸块构成了一个空间,这样封装出来的芯片具有体积小、性能高、连线短等优点,采用陶瓷基板、覆晶芯片、共晶工艺、直接压合等来到达高功率照明性能请求。

  用金锡合金将芯片压合在基板上,替代以往的银胶工艺,“直接压合”替代过去“回流焊”,具有优秀的导电效果和导热面积。该封装技术是大功率LED封装的重要开展趋向。

  (6)免封装芯片技术

  免封装技术是一个技术的整合,采用倒装芯片,不用固晶胶、金线和支架是半导体封装技术70种工艺构成中的一种。

  PFC免封装芯片产品的光效可提升至200lm/w,发光角度大于300度的超广角全周光设计,不要运用二次光学透镜,将减少光效的耗损与降低本钱,但要投入昂贵的设备。

  PFC新产品主打LED照明市场,特别是应用在蜡烛灯上,不只能够模仿钨丝灯的外型,同时能够打破散热体积的限制。

  (7)LED其他封装构造方式

  ①EMC封装构造:是嵌入式集成封装方式(Embedded LED Chip)不会直接看到LED光源。

  ②EMC封装技术:(Epoxy Molding Compound)以环氧塑封料为支架的封装技术,具有高耐热、高集成度、抗UV、体积小等优点,但气密性差些,现已批量消费。

  ③COG封装:(Chip On Glass)将LED芯片放在玻璃基板上停止封装。

  ④QFN封装技术:小间距显现屏象素单元小于或等于P.1时,所采用的封装方式,将替代PLCC构造,市场前景看好。

  ⑤3D封装技术:以三维平面方式停止封装的技术,正在研发中。

  ⑥功率框架封装技术:(Chip-in-Frame Package)在小框架上封装功率LED芯片,产业化光效已达160~170 lm/w,可达200 lm/w以上。

  LED封装资料

  LED封装资料种类很多,而且正在不时开展,这里只扼要引见。

  (1)封装资料

  环氧树脂、环氧塑封料、硅胶、有机硅塑料等,技术上对折射率、内应力、分离力、气密性、耐高温、抗紫外线等有请求。

  (2)固晶资料

  ①固晶胶:树脂类和硅胶类,内部填充金属及陶瓷资料。

  ②共晶类:AuSn、SnAg/SnAgCu。

  (3)基板资料:铜、铝等金属合金资料

  ①陶瓷资料:Al2O3、AlN、SiC等。

  ②铝系陶瓷资料:称为第三代封装资料AlSiC、AlSi等。

  ③SCB基板资料:多层压模基板,散热好(导热率380w/m.k)


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