一种芯片级封装形式led的制备与研究

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1、分类号TN312+.8学校代码10590UDC628.9密级公开深圳大学硕士学位论文一种芯片级封装形式LED的制备与研究学位申请人姓名谭明专业名称电子科学与技术学院（系、所）光电工程学院指导教师姓名柴广跃深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《一种芯片级封装形式LED的制备与研究》是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签

2、名：日期：年月日一种芯片级封装形式的LED制备与研究摘要随着具有节能环保特性的固态光源发展，对大功率、高光效、小体积和低热阻的需求已成为传统封装形式LED(LightEmittingDiode)向前发展的重要阻碍。芯片级封装形式LED由于具有极小体积，较低热阻，180度的出光角度和应用更灵活等特点而被广泛使用。本文根据大功率LED封装的发展现状，设计与研制了一种兼具大功率、高光效、低热阻和高机械强度等特点的芯片级封装LED，并在散热性能，光学性能，产品应用方面与传统封装形式LED进行了对比分析。该过程主要分为四个部分，主要内容如下：1.针对LED封装的发展

3、历史，简要介绍了几大主要封装形式的结构和制备的工艺流程。对芯片级封装用于LED行业的由来和其在应用过程中的产品特点进行了阐述分析，突出了芯片级封装形式作为LED光源所具有的优势。2.设计与制备了一种芯片级封装形式LED。主要包括基板选择，基板表面电路层的设计与制作，贴片，围坝，灌粉，划切，测试分选等过程。分别对采用Ag浆印刷和电镀方式制作的基板电路层，利用SEM和EDS分析两者的表面形貌与元素成分特点，发现Ag浆印刷工艺电路层表面形貌与端面结合度较差，而电镀工艺制作的电路层端面出现分层的现象。3.对比了陶瓷基板上两种电路层镀膜工艺CSP（芯片级封装）之间的

4、热阻，并将两者热阻分别与SMD的热阻，EMC基板CSP的热阻进行对比。最后得出不同封装类型LED散热性能比较的结果：Ag浆印刷工艺基板CSP优于电镀工艺基板CSP；陶瓷基板CSP优于SMD；陶瓷基板CSP优于EMC基板CSP。并针对比较后的结果分析了其中产生散热性能差异的原因。4.比较了基于陶瓷基板CSP与SMD封装形式LED在光学性能上的区别。分别对比了两种封装形式LED在表面辉度分布，近场光强分布，光谱区域范围，显色指数和光效的区别。证实了基于陶瓷基板CSP光源的最大出光角度与光强半宽角均大于SMD封装形式光源结论的正确性。同时分析了在小功率情况下SM

5、D光源整体光通量与出光效率均大于CSP形式LED光源的原因。关键词：CSP；芯片级封装；镀膜工艺；热阻；光效IThePreparationandResearchforATypeofChipScalePackagingLEDAbstractWiththedevelopmentofsolid-statelightingwhichhasthemeritofbothenergyconservationandenvironmentalprotection.Thedemandingforhighpower,highluminousefficiency,smallvol

6、umeandlowthermalresistancehasbecomethesignificantobstaclestokeepingtraditionalpackagingformsLEDmovingforward.ChipscalepackageLEDiswidelyusedforthecharacteristicofminimalvolume,lowerthermalresistance,180degreeBeamAngleandmoreflexibleapplication.Accordingtothepresentsituationofhighp

7、owerLEDpackaging,thisthesisdesignanddevelopakindofchipscalepackagingLED,whichpossessesthecharacteristicsofhighpower,highluminousefficiency,lowthermalresistance,highmechanicalstrengthetc.Meanwhile,comparingthischipscalepackagingwithtraditionalpackagingLEDintheaspectofheatdissipatio

8、n,opticalperformanceandproductapp