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大功率LED封装的功能和技术主要有哪些?


?大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,一直是近年来的研究热点,特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。
                       ?大功率LED
一、LED封装的功能主要包括

     1、机械保护,以提高可靠性;

     2、加强散热,以降低晶片结温,提高LED性能;

     3、光学控制,提高出光效率,优化光束分布;

     4、供电管理,包括交流/ 直流转变,以及电源控制等。    

LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由晶片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着晶片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,采用全新的技术思路来进行封装设计。  

二、大功率LED封装关键技术        

     1、低热阻封装工艺:对于现有的LED光效水平而言,由于输入电能的80%左右转变成为热量,且LED晶片面积小,因此,晶片散热是LED封装要解决的关键问题。

     2、高取光率封装结构与工艺:在LED使用过程中,辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失。

     3、阵列封装与系统集成技术:经过40多年的发展,LED封装技术和结构先后经历了四个阶段     (1)引脚式(Lamp)LED封装;
     (2)表面组装(贴片)式(SMT-LED)封装;
     (3)板上晶片直装式(COB)LED封装;
     (4)系统封装式(SiP)LED封装。

大功率LED封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面,如图1所示。这些因素彼此既相互独立,又相互影响。其中,光是LED封装的目的,热是关键,电、结构与工艺是手段,而性能是封装水平的具体体现。从工艺相容性及降低生产成本而言,LED封装设计应与晶片设计同时进行,即晶片设计时就应该考虑到封装结构和工艺。否则,等晶片制造完成后,可能由于封装的需要对晶片结构进行调整,从 而延长了产品研发周期和工艺成本,有时甚至不可能。

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