工程灯具生产厂家？LED封装结构、工艺生长现状及趋势

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led封装结构、工艺生长现状及趋势

2022-11-20    

   作者：叶国光  

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　　1． 前言

　　LED封装的功效主要包罗：

　　1． 机械珍爱， 以提高可靠性；

　　2． 增强散热， 以降低芯片结温， 提高LED性能；

　　3． 光学控制， 提凌驾光效率， 优化光束漫衍；

　　4． 供电治理， 包罗交流／ 直流转变， 以及电源控制等。

　　LED封装是一个涉及到多学科（ 如光学、热学、机械、电学、力学、质料、半导体等） 的手艺。（如图1所示）从某种角度而言，LED封装不仅是一门制造手艺（Technology）， 而且也是一门基础科学（Science）， 优异的封装工程师需要对热学、光学、质料和工艺力学等物理本质有深刻的明白。最近芯片级封装CSP吸引了人人的眼光，以是现在与未来的LED封装手艺，更需要在LED封装设计上与芯片设计上同时举行， 而且需要对光、热、电、结构等性能统一思量。在封装历程中， 虽然质料（ 散热基板、荧光粉、灌封胶） 选择很主要， 但封装结构（ 如热学界面、光学界面） 对LED光效和可靠性影响也很大， 大功率白光LED封装必须接纳新质料， 新工艺， 新思绪。小间距或Mini LED的封装手艺需要对倒装芯片与回流焊或共晶倒装封装制程更深刻的明白。对于LED的手艺从业者而言， 成本光效与可靠度之外，更是需要将光源、散热、供电和灯具等集成思量。本篇白皮书针对LED封装手艺的现状与未来做探讨，进而剖析未来LED封装的手艺与产物趋势。

　　图1 LED 封装的组成要素。

　　2．LED手艺生长大趋势

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　　LED封装方式、质料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电／ 机械特征、详细应用和成本等因素决议的。经由40多年的生长，LED封装先后履历了支架式（LampLED）、贴片式（S MD LED）、功率型LED（Power LED）与COB等生长阶段。如图2 所示。

　　图2 LED 封装差异生长阶段的封装形式

　　生长到今天，往后会走向何方？SMD？ EMC？ COB？照样CSP？ 什么是倒装焊与无封装？到底LED的封装会走谁人偏向，现在照样众说纷纭。不外从历史趋势来看，如图3所示，封装质料越来越少，质料导热性越来越好，功率密度越来越大，封装制程步骤来越精简与器件越来越少是未来的趋势，固然这脱离不了芯片手艺的提高。

　　图3 封装制程步骤的精简趋势

　　表1是科技部半导体照明中央的中国LED的手艺蓝图，从2004年最先到现在，中国一直往这个蓝图偏向走，预计到未来的2022年将到达300流明瓦的目的，单灯成本将小于10块钱，这对封装手艺而言是一项异常大的挑战，手艺提高，成本降低，海兹定律未来会继续主导LED的偏向，尤其是LED照明产业。已往十年，LED芯片效率的提升将使芯片的面积不停减小，进而驱动了LED封装革命，如表2所示。

　　表1

　　表2 LED芯片效率的提升将使芯片的面积不停减小

　　未来芯片手艺将会以提高效率降低成本为主，莹光粉手艺将以提高效率稳固性与演色指数为提高偏向，LED芯片效率的提升将以阶段性发展为主， 从10lm／w～80lm／w、80lm／w～100lm／w、100lm／w～150lm／w、150lm／w～200lm／w…… 当手艺提高到300lm／w时对比现有的芯片效率提升了1．5～2倍，芯片的发烧量将大幅度削减（ 指同体积同面积对照），这将导致现在种种封装手艺举行大比拼，所有的手艺蹊径趋势将会更分化与多元，什么产物使用什么封装工艺将会更牢靠。LED将迎来主流中有多元，多元分化但脱离主流却不远。

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