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1、从LED支架结构.材料演变看LED封装发展趋势晶科电子(广州)有限公司何贵平陈海英肖国伟摘要LED支架(LeadFrame)作为LED芯片承裁体，其结构及材料的演变随着芯片技术发展和市场需求变化而变化。LED技术发展历程表明：LED支架结构经过了PLCC到Ceramic再到QFN的演变.，LED支架材料经过了PPA(PA6T-PA9T-PCT)到EMC/SMC的进化过程。LED支架不同结构与不同材料之间的竞争，共同促进LED封装技术的发展，最终使得LED封装器件朝着依积更小、光通童更高，不断提升l
2、m/$的良性轨道发展。至于目前大热的免封装光源是否会成为LED器件的终极形式，需要继续关注。关键词PLCCQFNCeramic免封装5420147•上海1前言LED照明被称为第四代照明光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示灯、显示屏、装饰照明、背光源、普通照明等领域叫2014年LCD显示领域LED背光源的渗透率已经攀升至95%以上叫LED室内照明渗透率也大幅提升,应用涵盖公共照明、商用照明、办公照明乃至家居。在技术与市场双重驱动下丄ED产业突飞猛进，处于核心地位的LED
3、封装器件近年来更是日新月异，各种新结构、新材料层出不穷。如何透过现象看本质，从LED繁荣的表象下抓住LED器件未来发展趋势，把握先机，占领未来LED领域制高点，是LED从业者迫切需要解决的现实问题。笔者认为，通过考察LED支架结构、材料演变过程从某种程度上可以知晓LED封装发展趋势。LED支架作为芯片承载体，既起导电作用又起导热作用，是LED器件不可或缺的关键辅料。为了最大效率提取LED芯片发出的光，提升LED器件可靠性,LED支架结构、材料必须与时俱进。从LED封装技术伊始到现在,LED支架从P
4、LCC(PlasticLeadedChipCarrier)结构演变为现在的QFN(QuadFlatNo-LeadPackage)结构,封装器件尺寸日趋紧凑化。LED封装器件发展的初期阶段，片面追求技术指标】m/W,大尺寸芯片、大块头封装尺寸比比皆是。然则，科技的发展始终是高效率、低成本为主导,LED也不例外，经历早期非理性发展阶段,LED器件已经从lm/W转向lm/$,性价比成为LED产品的核心竞争力。毋庸置疑，在LED光电转换效率已经高于传统光源的时候,lm/$的就成为最为关注的指标。提升lm/
5、$最终表现在两点，第一是提升LED芯片的能够承受的电流密度，提升单颗封装体的光通量并解决芯片在大电流使用下效率下降的问题，第二是缩小封装体积,降低封装的物料成本及制造成本。但为了满足日趋提升的lm/$技术指标,主要公关方向就落在芯片的大电流驱动上，依托超电流驱动提升亮度，以降低单位封装产品成本。单颗封装器件的输入功率和发光强度在不断提升的同时，对材料的耐热性能要求也越来越高。因而LED支架塑胶料也经历了PA6T、PA9T、PCT、EMC甚至SMC的由低端到高端到更高端的技术演变过程。2LED支架结
6、构2.1PLCCLED支架i-adPackage)结构，封装器件尺寸日趋紧凑化。(PlasticLeadedchipCarrier)支架为主流结构支架,早期LED封装领域,1990-2005年间,PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)支架为主流结构支架,行业内一般称之为第一代支架"PLCC支架以高导热率的铜、浹、铝等金属或金属合金作为金属羞板•金属皋板表而及背面电镀银，然后采用射出成型丁艺制作支架反射杯。LEI）支架反射杯要求采用高反光率、低吸光的、耐高温的特种工程塑胶，PL
7、CC支架封装光源体积大，金属基板与塑胶之间CTE失配严重，再者PLCC支架采用PA6T、PA9T等热翊性羽胶•不适合户外及高温环境使用,应用范围狭窄•可靠性风险大（见图1~2）。图2PLCC支架结构分解图2.1CeramicLED支架2005年至今,Ceramic基板支架广泛应用于LED封装领域，业内$业人士称其为第二代LED支架，相对于第一代PLCCLED支架.陶瓷基板LED支架尺寸更小，以其为支架封装的LED光源体积更紧凑,但散热更优。传统氧化铝陶瓷基板导热系数为20-30W/□K,氮化铝陶
8、瓷基板导热系数髙达170W/m.K,可以取代传统K2结构支架用于1W及以上功率驱动。此外•相对于PLCC系列LED支架，陶瓷基板支架封装光源具右更髙的气密性,I.E【）芯片上表面被硅胶透镜密封•环境中的水汽较难通过硅胶本身和硅胶与支架结合界面渗入•尤其适合高湿等恶劣环境•因而陶瓷封装光源在LED路灯光源中大放异彩.陶瓷基板还可以实现高精度加工.适合对精度要求较高的光源,晶科电子享誉业界的易星封装光源，率先在陶瓷基板上实现无金线封装，实现新一代高可靠性、高光效LED器件（见图3）。图
