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LED燈珠封裝產業發展歷程及未來趨勢

文章出處:http://www.club4it.com網責任編輯:LED燈珠廠家作者:拓展LED人氣:-發表時間:2016-09-19 15:25:00

 LED燈珠封裝產業發展歷程及未來趨勢

 
 
一、LED燈珠封裝發展歷程和發展趨勢
 
  隨著芯片技術發展和市場對更高亮度的需要,各種形態的封裝產品大量產生,從早期的引腳式LED器件、貼片式印制電路板(PCB)結構、聚鄰苯二酰胺(PPA)、聚對苯二甲酸己二甲醇酯(PCT)及熱固性環氧樹酯(EMC)結構LED器件到現今的氮化鋁陶瓷結構、高功率集成板上芯片封裝(ChipOnBoard,COB)、各類覆晶等不同形態的封裝。
 
  未來LED封裝將圍繞照明應用,主要朝著高功率、小型化、多芯片集成化、高光效及高可靠性方向發展。為提升白光LED器件流明成本效率,解決封裝器件大電流高功率工作條件下的散熱、實現高光效及高可靠性等技術問題將成為新的主題。
 
二、正裝封裝和覆晶封裝優缺點
 
  LED封裝可以簡單分為正裝芯片封裝與覆晶封裝。覆晶封裝又分為有引線覆晶封裝和無引線覆晶封裝。覆晶封裝是利用LED倒裝芯片與各種封裝材料通過特定的技術方案進行有效組合成產品的封裝工藝。倒裝芯片之所以被稱為“倒裝”,是相對于正裝封裝金屬線鍵合(WireBonding)連接方式的工藝而言。正裝封裝的LED芯片電氣面朝上,而LED倒裝芯片的電氣面朝下,相當于將前者翻轉過來,故稱其為“倒裝芯片”,倒裝LED芯片的光從藍寶石襯底取出,不必從電流擴散層取出,不透光的電流擴散層可以加厚,增加電流密度。
 
1、LED正裝芯片封裝
 
  正裝芯片封裝采用銀膠或白膠將芯片固定在基板上,通過引線實現電氣連接。銀膠或白膠含環氧樹脂,長期環境穩定性較差,其熱阻較高,在LED長時間通電過程中粘接力逐漸變差,易導致LED壽命縮短;且引線很細,耐大電流沖擊能力較差,僅能承受10g左右的作用力,當受到冷熱沖擊時,因各種封裝材料的熱失配,易導致引線斷裂從而引起LED失效。
 
LED正裝芯片封裝的優點是:①芯片制備工藝成熟;②封裝工藝比較成熟。
 
  LED正裝芯片封裝的缺點是:①電極、焊點、引線遮光;②熱傳導途徑很長:藍寶石粘結膠支架金屬基板;③熱傳導系數低:藍寶石熱傳導率為20W/(m·K)、粘結膠熱傳導率為2W/(m·K);④熱積累影響芯片和熒光粉可靠性。
 
2、有引線覆晶封裝
 
  有引線覆晶封裝是通過導熱粘結膠將LED倒裝芯片固定在基板上,再利用金線進行電氣連接。其中倒裝芯片是通過植金球的方式將LED正裝芯片倒裝在硅(Si)襯底基板上,并在Si襯底上制備電極,形成倒裝芯片。
 
 
有引線覆晶封裝的優點為:①藍寶石襯底向上,無電極、焊點、引線遮光,出光效率提升;②傳熱效果較好,易傳導。
 
  有引線覆晶封裝的缺點為:①熱傳導途徑較長:金屬焊點→硅基板→導熱粘結膠→支架熱沉;②有引線連接,大電流承受能力有限,存在引線虛焊引起的可靠性問題。
 
 
3、無引線覆晶封裝
 
  無引線覆晶封裝是通過共晶/回流焊接技術將電極接觸面鍍層為錫(Sn)或金(Au)-錫等合金的水平電極芯片直接焊接于鍍有金或銀的基板上,既可固定芯片,又可電氣連接和熱傳導。
 
  無引線覆晶封裝的優點為:①無電極、焊點、引線遮光;②無引線阻礙,可實現平面涂覆熒光粉及超薄封裝;③電氣連接為面接觸,可耐大電流沖擊;④熱傳導途徑短:金錫焊點→氮化鋁陶瓷/金屬基板;⑤金屬界面導熱系數更高,熱阻更??;⑥完全擺脫引線和粘結膠的束縛,表現出優異的力、熱、光、電性能。
 
三、未來無引線覆晶封裝形式
 
  隨著外延、芯片制備技術發展及IC芯片級微封裝技術在LED中的應用,基于覆晶的無引線封裝技術將成為未來引領市場的一種LED封裝新技術。
此文關鍵字:LED燈珠,封裝,產業發展,歷程,未來趨勢,LED燈珠封裝
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