第七讲++LED封装ppt课件.ppt

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1、第七讲—LED芯片封装1回顾：LED的工艺制造过程衬底材料生长或购买衬底LED结构MOCVD生长芯片加工芯片切割器件封装切割是LED芯片制程中的一个重要环节，LED芯片尺寸为微米级，因此对切割精度要求很高，切割效果好坏与产品质量密切相关2Resistcoat(wafertrack)etch(ionimplantation)Develop(wafertrack)Expose(illuminationtool)resiststrippositivetonenegativetonemaskresistsubstrate回顾：光刻工

2、艺流程回顾：LED的制作流程回顾：OLED的制作过程芯片的封装衬底材料生长或购买衬底LED结构MOCVD生长芯片加工芯片切割器件封装6LED封装的必要性-作用1.机械保护，以提高可靠性；2.加强散热，降低芯片结温，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。7LED封装的必要性-特殊性LED封装技术是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。LED封装既完成电气互连，保护

3、管芯正常工作，又要输出可见光，因此有电参数和光参数的设计及技术要求无法简单地将分立器件的封装用于LED。8LED封装的必要性-特殊性9LED封装的必要性-特殊性LED封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面，这些因素彼此既相互独立，又相互影响；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。LED封装设计应与芯片设计同时进行。否则，等芯片制造完成后，可能由于封装的需要对芯片结构进行调整，从而延长了产品研发周期和提高工艺成本，有时甚至不可能。10LED封装设计电学光学热学11LED封装-电学意

4、义完成电气连接12LED封装-光学意义PN结发光器件的外量子效率：半导体发光是一个注入电子产生光子的过程，我们把发出的光子数与注入电子数之比定义为外量子效率。电子注入效率转化为光子的内量子效率取光效率13LED封装-散热意义一般情况下，LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃，光谱宽度随之增加，影响光色和颜色鲜艳度。当正向电流流经pn结，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1℃，LED的发光强度会相应地减少1%左右；封装时保持色纯度与发光强度非常重要；以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数LED

5、的驱动电流限制在20mA左右。14LED封装-散热意义但是，LED的光输出会随电流的增大而增加，很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，因此需要改进封装结构，全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术可以改善热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。15LED的封装形式16引脚式封装引脚式封装就是常用的3~10mm封装结构。一般用于电流较小（20~30mA

6、），功率较低（小于0.1W）的LED封装。主要用于仪表显示或指示，大规模集成时也可作为显示屏。其缺点在于封装热阻较大（一般高于100K/W），寿命较短。17表面组装式（SMT－LED）封装表面组装技术（SMT）是一种可以直接将封装好的器件贴、焊到PCB表面指定位置上的一种封装技术。SMT技术具有可靠性高、高频特性好、易于实现自动化等优点，是电子行业最流行的一种封装技术和工艺。1819板上芯片直装式（COB）LED封装COB是ChipOnBoard（板上芯片直装）的英文缩写，是一种通过粘胶剂或焊料将LED芯片直接粘贴到PCB板

7、上，再通过引线键合实现芯片与PCB板间电互连的封装技术。COB技术主要用于大功率多芯片阵列的LED封装，同SMT相比，不仅大大提高了封装功率密度，而且降低了封装热阻（一般为6-12W/m.K）20系统封装式（SIP）LED封装SIP（SysteminPackage）：对SIP－LED而言，不仅可以在一个封装内组装多个发光芯片，还可以将各种不同类型的器件（如电源、控制电路、光学微结构、传感器等）集成在一起，构建成一个更为复杂的、完整的系统。同其他封装结构相比，SIP具有工艺兼容性好（可利用已有的电子封装材料和工艺），集成度高，

8、成本低，可提供更多新功能，易于分块测试，开发周期短等优点。21磨片划片扩片点胶手工刺片自动装架烧结压焊LED的封装过程封装固化与后固化切筋与切片测试与包装22（1）磨片磨片的目的意义1)去掉圆片背后的氧化物，保证芯片焊接时良好的粘接性。2)消除圆片背后的扩散层，防止寄生结的存在。3)使用大