一. 引言
tfj:@Z5&$C 全球性的能源短缺和環(huán)境污染在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國表現(xiàn)得尤為突出,節(jié)能和環(huán)保是中國實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所急需解決的問題。 每年照明電能消耗約占全部電能消耗的12%~15%,作為能源消耗的大戶,必須盡快尋找可以替代傳統(tǒng)光源的新一代節(jié)能環(huán)保光源。
LED以其較之于傳統(tǒng)照明光源所沒有的優(yōu)勢,諸如較低的功率需求、較好的驅(qū)動特性、較快的響應(yīng)速度、較高的抗震能力、較長的使用壽命、綠色環(huán)保以及不斷快速提高的發(fā)光效率等,成為目前世界上最有可能替代傳統(tǒng)光源的新一代光源。雖然
半導(dǎo)體照明事業(yè)才剛剛起步,照明用LED還有很多問題要解決,但是,隨著化合物
半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛突破和封裝技術(shù)的不斷提高,LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用開始形成并逐步擴(kuò)大,半導(dǎo)體LED固態(tài)光源替代傳統(tǒng)照明光源已是大勢所趨。
03q5e 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈由襯底制備、外延生長、芯片制造、
LED封裝和照明應(yīng)用等環(huán)節(jié)組成。LED封裝處在產(chǎn)業(yè)鏈的中下游,擔(dān)負(fù)著承前啟后、上下溝通的重任,既要將上游提供的芯片之性能發(fā)揮到極致,又要配合下游照明應(yīng)用的需要封裝出最合適的產(chǎn)品,還要充當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈中信息溝通和反饋的角色。封裝技術(shù)對LED性能的好壞、可靠性的高低,起著至關(guān)重要的作用。LED要作為光源進(jìn)入照明領(lǐng)域,必須比傳統(tǒng)光源有更高的發(fā)光效率、更好的
光學(xué)特性、更長的使用壽命和更低的光通量成本,傳統(tǒng)LED的封裝技術(shù)是很難達(dá)到這些要求的。照明用LED的封裝有別于傳統(tǒng)LED,必須采用更高更新的封裝技術(shù)和可靠性控制手段,才能制造出符合照明應(yīng)用要求的LED光源,使其順利進(jìn)入照明領(lǐng)域。
LDPUD' 本文通過分析各種照明用LED封裝技術(shù)的優(yōu)劣和影響LED可靠性的因素,指出提高LED可靠性的途徑,并探究可行的半導(dǎo)體照明LED封裝的技術(shù)解決方案。
3yVMXK #qK:J;Sn3 二. LED封裝概述
jPUwSIP 2.1 LED封裝的一般工藝流程
&5yVxL: LED是當(dāng)一定電流通過時能發(fā)出一定顏色光的一種小型半導(dǎo)體器件。LED的核心是芯片,LED的基本光電特性主要取決于芯片;同時,封裝對LED的最終性能也起著至關(guān)重要的作用。LED封裝就是將芯片與電極引線、管座和
透鏡等組件通過一定的工藝技術(shù)結(jié)合在一起,使之成為可直接使用的發(fā)光器件的過程。LED封裝的一般工藝流程如下:
)h7<?@wv& vSEuk}pk 熒光粉烘烤
U~:-roQ(\ 透鏡安裝/
;U-jO & 灌膠成型
o]4*|ARPs 膠體烘烤
5>[u ` 半切
sB7#
~pA 初測
1*\o. 二切
$g>IyT[ 測試分檔
MN\HDKN 檢驗包裝
.(K)?r-g5 熒光粉涂布
OCe!.` 焊線
pH9VTM.* 固晶烘烤
LRL,m_gt 固晶
'=b/6@& +S o4rA*9 圖 1.LED封裝一般工藝流程(以白光LED為例)
Q'=x|K#xj d3\qKL!~ 基于照明領(lǐng)域?qū)庠吹囊,照明用LED的封裝技術(shù)必須有新的變革和發(fā)展,其
封裝工藝流程有別于傳統(tǒng)概念的LED。
c2l@6<Ww 2.2 LED封裝的發(fā)展過程
F3On?x) 隨著芯片性能、發(fā)光顏色、外形尺寸和安裝方式的不斷更新進(jìn)步,以及應(yīng)用需求的不斷增加,LED的封裝技術(shù)也在不斷推陳出新。圖2顯示的是LED封裝形式的演變和技術(shù)進(jìn)步的過程。
l9{hq/V 最早封裝的LED
CsGx@\jN 直插式LED
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