功率型LED封装技术

随着LED芯片输入功率的提高,带来了大的发热量及要求高的出光效率,给LED的封装技术提出了更新更高的要求,使得功率型LED的封装技术成为近年来的研究热点.首先介绍了几种主要的功率型LED封装结构,对功率型LED封装过程的关键技术,如荧光粉涂覆技术、散热技术、取光技术、静电防护技术等及未来发展方向进行了描述.指出功率型LED封装应选用新的封装材料,采用新的工艺和新的封装理念来提高LED的性能和光效,延长使用寿命,以推进LED固体光源的应用.     

功率型白光LED封装设计的研究进展

综述了功率型白光LED封装的研究现状和存在的问题,着重从LED封装结构和封装材料两个方面进行了详细的评述,在现有蓝光芯片激发钇铝石榴石(YAG)荧光粉来实现节能、高效的白光LED照明的基础上,介绍了可以提高功率型白光LED的取光效率和空间色度的均匀性的各种封装结构和材料.指出新的封装结构、封装材料和封装工艺的有机结合以获得高取光效率,延长功率型白光LED的使用寿命,节约整体封装结构的成本,从而推进LED同体光源的应用是今后功率型白光LED研究的重点.     

基于功率型LED封装技术的探讨

LED作为第四代光源——固态冷光源,因具有结构紧凑、重量轻、体积小、响应速度快以及发光高等优点而现已被广泛应用于照明领域,LED已成为该产业未来发展的重要趋势之一。因此,对功率型LED封装技术的探讨有着重要的意义。本文先具体对功率型LED芯片结构及其封装工艺进行分析,然后再对功率型LED封装的关键技术进行具体阐述,以此来为业内人士提供相关的参考。     

半导体照明中非成像光学及应用

以功率型LED为代表的半导体照明光源作为21世纪的新型光源,较之传统光源具有无法比拟的优点。充分利用功率型LED优势,将非成像光学原理应用到实际型LED封装光学系统设计中,可推动新型光源照明产业的快速发展。     

功率LED柔性封装结构的设计与热特性分析

根据功率LED的柔性封装要求,提出了基于贴片式(SMD)封装的功率型LED柔性封装结构。对各层结构进行了优化设计,采用有限元分析(FEA),模拟了柔性封装结构LED的热场分布。对比研究了柔性LED与传统封装结构LED的热特性,并对弯曲状态下柔性衬底材料对芯片的应力进行了分析。结果表明,采用金属Cu箔衬底的柔性封装结构,其散热特性较好;Cu/超薄玻璃复合衬底替代Cu箔衬底,可以减少弯曲的应力,减少幅度达到2.5倍,散热特性基本相同。SMD柔性封装的LED不仅具有较好的热稳定性,且具有柔性可挠曲特性,其应用潜力很大。     

功率型LED热阻测量的新方法

LED照明成为21世纪最引人注目的新技术领域之一，而功率型LED优异的散热特性和光学特性更能适应普通照明领域的需要。提出了一种电学法测量功率LED热阻的新方法，根据LED正向电压随温度变化的原理，利用电流表、电压表等常用工具，测量了TO封装功率型LED器件的热阻，对功率型LED的器件设计和应用提供有力支持。     

半导体照明中的非成像光学及其应用

以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源,具有其他传统光源无法比拟的诸多优点,被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势,利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计,以高端半导体照明光源的制造为突破点,带动整个半导体照明产业的快速进步,已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用,并通过设计实例,介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。     

基于Si衬底的功率型GaN基LED制造技术

介绍了Si衬底功率型GaN基LED芯片和封装制造技术,分析了Si衬底功率型GaN基LED芯片制造和封装工艺及关键技术,提供了产品测试数据。Si衬底LED芯片制备采用上下电极垂直结构与Ag反射镜工艺,封装采用仿流明大功率封装,封装后白光LED光通量达80 lm,光效达70 lm/W,产品已达商品化。与蓝宝石和SiC衬底技术路线相比,Si衬底LED芯片具有原创技术产权,可销往任何国家而不受国际专利的限制。产品抗静电性能好,寿命长,可承受的电流密度高,具有单引线垂直结构,器件封装工艺简单,而且生产效率高,成本低廉。其应用前景广阔,是值得大力发展的一门新技术。     

安防用红外LED的性能和可靠性

安防用红外发光二极管(LED)要求具有更高的辐射功率和更低的功率退化。通过比较不同红外LED芯片材料的性能,设计选用850 nm GaAlAs芯片,以满足安防用红外LED的性能要求。封装材料的应力和热阻是影响红外LED功率退化的两个因素。试验证明通过采用硅胶包封芯片,降低了环氧树脂封装所带来的应力,可使Lamp型红外LED功率退化由18%降为6%。通过计算得出铁支架Lamp型、铜支架Lamp型和大功率三种红外LED的热阻分别为483.8,173.1和6.7℃/W,经通电1 000 h试验后功率退化分别为18%,10%和0,证明采用高导热材料,能够提高器件的散热能力,降低芯片结温,有效减少辐射功率退化现象。     

LED封装中的散热研究

文章论述了大功率LED封装中的散热问题,说明它对器件的输出功率和寿命有很大的影响,分析了小功率、大功率LED模块的封装中的散热对光效和寿命的影响。对封装及应用而言,增强它的散热能力是关键技术,指出对大功率LED和LED模块散热设计很重要,因为大功率白光LED的光效和寿命取决于其散热。目前大功率LED的重点是提高散热能力,说明封装结构和封装材料在提高大功率LED散热中的影响,LED模块的散热是未来的重点。通过选用高热导率材料可以使温度得到显著控制,重点论述了封装的关键技术,最后指出了未来LED封装技术的发展趋势。     

大功率白光LED封装技术面临的挑战

发光二极管（LED）是一类可直接将电能转化为可见光和热等辐射能的发光器件,具有一系列优异特性,被认为是最有可能进入普通照明领域的一种“绿色照明光源”。目前市场上功率型LED还远达不到家庭日常照明的要求。封装技术是决定LED进入普通照明领域的关键技术之一。文章对LED芯片的最新研究成果以及封装的作用做了简单介绍,重点论述了封装的关键技术,包括共晶焊接、倒装焊接以及散热技术,最后指出了未来LED封装技术的发展趋势及面临的挑战。     

大功率白光LED封装结构和封装基板

随着LED在照明领域的不断发展,功率和亮度不断提高,尤其是大功率白光LED的出现,热问题成为制约LED进一步发展的关键问题。介绍了大功率白光LED引脚式封装、表面贴装式(SMT)、板上芯片直装式(COB)和系统封装式(SiP)封装结构和金属、金属基复合以及陶瓷封装材料。重点阐述了金属芯印刷电路板(MCPCB)、金属基复合材料板以及陶瓷基板(如厚膜陶瓷基板、薄膜陶瓷基板、低温共烧陶瓷基板)等应用于大功率白光LED的封装基板,对各个基板的特点和散热能力进行了分析和对比。最后对大功率白光LED封装结构和封装基板的发展趋势进行了展望。     

如何有效地提高功率型LED封装工艺

从芯片选择、改善热处理工艺以及如何选择硅胶等几个方面入手，本文讨论了如何有效地提高功率型LED封装工艺。     

基于微通道致冷的大功率LED阵列封装热分析

采用微通道致冷技术,设计了大功率LED阵列封装的微通道致冷结构,并应用热分析软件模拟了其热性能,探讨不同鳍片结构尺寸、流速、功率等参数对LED多芯片散热效果的影响.文中提出了采用交错通道以提高LED封装的散热能力,模拟结果显示,交错微通道致冷的封装结构能很好地满足大功率LED阵列的散热需要.     

高效率、高可靠性紫外LED封装技术研究

对硅胶和环氧树脂的紫外光透过率、耐紫外光辐照和耐热特性进行了对比研究,进而提出了一种高效率、高可靠性的波长小于380 nm的紫外LED封装方案.实验结果表明,新封装结构的LED,发光功率提高了60%以上,是金属与玻璃透镜封装LED的2.7倍;连续工作800 h后,发光功率衰减小于5%.     

LED技术发展概述

介绍了LED的技术发展过程,从材料的发展到波长的扩展;从GaN基蓝光LED、荧光粉到白光LED的实现;元件结构的改进对发光效率的提升;工艺的发展对单色功率的提升。同时对封装材料及工艺的发展也做了系统的介绍。最后对LED技术发展的趋势做了预测。     

小功率LED光源封装光学结构的Monte Carlo模拟及实验分析

采用Monte Carlo方法对不同光学封装结构的LED进行模拟,建立了小功率LED的仿真模型,应用空间二次曲面方程描述LED的封装结构,对其光强分布进行模拟和统计.通过测量实际样品,并与模拟结果进行比较和分析,表明计算机模拟值与实验测量值比较吻合.     

小功率LED光源封装光学结构的Monte Carlo模拟及实验分析

采用MonteCarlo方法对不同光学封装结构的LED进行模拟,建立了小功率LED的仿真模型,应用空间二次曲面方程描述LED的封装结构,对其光强分布进行模拟和统计.通过测量实际样品,并与模拟结果进行比较和分析,表明计算机模拟值与实验测量值比较吻合.     

阳极氧化铝基板封装LED的结温与热阻的研究

采用阳极氧化法制备了氧化铝薄膜铝基板,并将3种功率(1W、3W、5W)的3种颜色(红、蓝、绿)的9种LED分别封装在所制备的铝基板和深圳光恒光电公司的铝基板上,利用正向压降法测试了其结温和热阻,发现:在LED颜色和功率相同的情况下,自制阳极氧化铝基板封装的LED的结温比封装在光恒铝基板上的低2.8～19.4℃,热阻低1.8～9.0K/W,表明自制铝基板的散热性能更优。     

COB塑料基板和玻璃封装的LED灯具双通道散热分析

提出了一种新的LED灯具封装方式,使用高导热玻璃壳和惰性气体替代传统的环氧树脂进行封装,使用塑料散热器代替传统铝基板,以达到双通道散热的效果。采用ANSYS有限元热分析软件,优化惰性气体层厚度,并通过改变LED个数和单灯功率与传统的陶瓷基板COB封装方式进行热仿真对比分析。研究表明,惰性气体层厚度为1.5 mm时散热效果较好,双通道散热灯具的热阻远小于单通道散热灯具热阻。由于玻璃与传统的环氧树脂相比,透光性高、不易老化、抗紫外线效果好,在大功率、密集型封装和紫外LED灯具大发展的市场环境下,这种新的封装方式应用前景广阔。