微电子与光电子集成技术.ppt

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1、LED照明技术日动精工设备研发部吴桂祥第六章LED封装技术6.1概述6.2LED的封装方式6.3LED封装工艺6.4功率型LED封装关键技术6.5荧光粉溶液涂抹技术6.6封胶胶体设计6.7散热设计§6.1概述一、封装的必要性LED芯片只是一块很小的固体，它的两个电极要在显微镜下才能看见，加入电流之后他才会发光。在制作工艺上，除了要对LED芯片的两个电极进行焊接，从而引出正极、负极之外，同时还需要对LED芯片和两个电极进行保护。§6.1概述二、封装的作用研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的产业

2、化必经之路.LED技术大都是在半导体分离器件封装技术基础上发展与演变而来的。将普通二极管的管芯密封在封装体内，起作用是保护芯片和完成电气互连。§6.1概述二、封装的作用对LED的封装则是：实现输入电信号、保护芯片正常工作、输出可见光的功能，其中既有电参数又有光参数的设计及技术要求。§6.1概述三、LED封装的方式的选择LEDpn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此并不是芯片产生的所有光都可以发射出来。能发射多少光，取决于半导体材料的质量、芯片结构、几何形状、封装内部材料与包装材料。因此，对LED封装，要根据L

3、ED芯片的大小、功率大小来选择合适的封装方式。§6.2LED的封装方式常用的LED芯片封装方式包括：引脚式封装平面式封装表贴封装食人鱼封装功率型封装§6.2LED的封装方式一、LED封装的发展过程§6.2LED的封装方式二、小功率LED封装常规小功率LED的封装形式主要有：引脚式封装；平面式封装；表面贴装式SMDLED；食人鱼PiranhaLED；§6.2LED的封装方式1.引脚式封装（1）引脚式封装结构LED引脚式封装采用引线架作为各种封装外型的引脚，常见的是直径为5mm的圆柱型（简称Φ5mm）封装。§6.2LED的封装方式1、引

4、脚式封装（2）引脚式封装过程（Φ5mm引脚式封装）将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上（一般称为支架）；芯片的正极用金属丝键合连到另一引线架上；负极用银浆粘结在支架反射杯内或用金丝和反射杯引脚相连；§6.2LED的封装方式1、引脚式封装（3）引脚式封装原理然后顶部用环氧树脂包封，做成直径5mm的圆形外形反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。§6.2LED的封装方式1、引脚式封装（3）引脚式封装原理顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质（

5、掺或不掺散色剂）起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角。§6.2LED的封装方式2、平面式封装（1）原理平面式封装LED器件是由多个LED芯片组合而成的结构型器件。通过LED的适当连接（包括串联和并联）和合适的光学结构，可构成发光显示器的发光段和发光点，然后由这些发光段和发光点组成各种发光显示器，如数码管、“米”字管、矩阵管等。§6.2LED的封装方式2、平面式封装（2）结构§6.2LED的封装方式3、表贴式封装表面贴片LED（SMD）是一种新型的表面贴装式半导体发光器件，具有体积小、散射角大、发光均匀性好、可靠性高等优点。其发光颜色

6、可以是白光在内的各种颜色，可以满足表面贴装结构的各种电子产品的需要，特别是手机、笔记本电脑。§6.2LED的封装方式3、表贴式封装§6.2LED的封装方式4、食人鱼式封装（1）结构§6.2LED的封装方式4、食人鱼式封装（2）优点为什么把着这种LED称为食人鱼，因为它的形状很像亚马孙河中的食人鱼Piranha。食人鱼LED产品有很多优点，由于食人鱼LED所用的支架是铜制的，面积较大，因此传热和散热快。LED点亮后，pn结产生的热量很快就可以由支架的四个支脚导出到PCB的铜带上。§6.2LED的封装方式4、食人鱼式封装（2）优点食人鱼

7、LED比φ3mm、φ5mm引脚式的管子传热快，从而可以延长器件的使用寿命。一般情况下，食人鱼LED的热阻会比φ3mm、φ5mm管子的热阻小一半，所以很受用户的欢迎。§6.2LED的封装方式三、功率型封装功率型LED是未来半导体照明的核心，大功率LED有大的耗散功率，大的发热量，以及较高的出光效率，长寿命。§6.2LED的封装方式三、功率型封装大功率LED的封装不能简单地套用传统的小功率LED的封装，必须在：封装结构设计；选用材料；选用设备等方面重新考虑，研究新的封装方法。§6.2LED的封装方式三、功率型封装目前功率型LED主要有以

8、下6种封装形式：1.沿袭引脚式LED封装思路的大尺寸环氧树脂封装§6.2LED的封装方式三、功率型封装2.仿食人鱼式环氧树脂封装§6.2LED的封装方式三、功率型封装3.铝基板（MCPCB）式封装§6.2LED的封装方式三、功率型封装