泰州5050RGB全彩LED灯定做

封装工艺技术对LED性能起着至关重要的作用。LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电／机械特性、具体应用和成本等因素决定。随着 功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻，提高出光效 率，必须采用全新的技术思路来进行封装设计。从工艺兼容性及降低生产成本的角度看，LED封装设计应与芯片设计同时进行，即芯片设计时就应该考虑到封装结 构和工艺。目前功率LED封装结构的主要发展趋势是：尺寸小型化、器件热阻较小化、平面贴片化、耐受结温较高化、单灯光通量较大化；目标是提高光通量、光 效，减少光衰、失效率，提高一致性和可靠性。具体而言，大功率LED封装的关键技术主要包括：热散技术、光学设计技术、结构设计技术、荧光粉涂覆技术、共 晶焊技术等。

　　1、散热技术

　　一般的LED节点温度则不能**过120℃，即便是Lumileds、Nichia、CREE等推出的较新器件，其较高节点温度仍不能**过150℃。因此 LED器件的热辐射效应基本可以忽略不计，热传导和对流是LED散热的主要方式。在散热设计时先从热传导方面考虑，因为热量首先从LED封装模块中传导到 散热器。所以粘结材料、基板是LED散热技术的关键环节。

　　粘结材料主要包括导热胶、导电银浆和合金焊料三种主要方式。导热胶是在基体内部加入一些高导热系数的填料，如SiC、A1N、A12O3、SiO2等，从 而提高其导热；导电银浆是将银粉加入环氧树脂中形成的一种复合材料，粘贴的硬化温度一般低于200℃，具有良好的导热特性、粘结性能可靠等优点，但银浆对 光的吸收比较大，导致光效下降。

　　基板主要包括陶瓷基板、陶瓷基板和复合基板三种主要方式。陶瓷基板主要是LTCC基板和AIN基板。LTCC基板具有易于成型、工艺简单、成本低而且容易 制成多种形状等诸多优点；Al和Cu都是LED封装基板的优良材料，由于金属材料的导电性，为使其表面绝缘，往往需通过阳极氧化处理，使其表面形成薄的绝 缘层。金属基复合材料主要有Cu基复合材料、Al基复合材料。Occhionero等人探究了AlSiC在倒装芯片、光电器件、功率器件及大功率LED散 热基板上的应用，在AlSiC中加入热解石墨还可以满足对散热要求更高的工况。未来的复合基板主要有5种：单片电路碳质材料、金属基复合材料、聚合物基复 合材料、碳复合材料和高级金属合金。

　　另外，封装界面对热阻影响也很大，改善LED封装的关键在于减少界面和界面接触热阻，增强散热。因此，芯片和散热基板间的热界面材料选择十分重要。采用低温或共晶焊料、焊膏或者内掺纳米颗粒的导电胶作为热界面材料，可大大降低界面热阻。

　　2、光学设计技术

　　LED封装的光学设计包括内光学设计和外光学设计。

　　内光学设计的关键在于灌封胶的选择与应用。在灌封胶的选择上，要求其透光率高、折射率高、热稳定性好、流动性好、易于喷涂。为提高LED封装的可靠性，还 要求灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐温环保等特性。目前常用的灌封胶包括环氧树脂和硅胶。其中，硅胶由于具有透光率高（可见光范围内透光率大于99%）、 折射率高（1.4～1.5）、热稳定性好（能耐受200℃高温）、应力低（杨氏模量低）、吸湿性低（小于0.2%）等特点，明显优于环氧树脂，在大功率 LED封装中得到广泛应用。但硅胶性能受环境温度影响较大，从而影响LED光效和光强分布，因此硅胶的制备工艺有待改善。

　　外光学设计是指对出射光束进行会聚、整形，以形成光强均匀分布的光场。主要包括反射聚光杯设计（一次光学）和整形透镜设计（二次光学），对阵列模块而言， 还包括芯片阵列的分布等。透镜常用的形状有凸透镜、凹透镜、球镜、菲涅尔透镜、组合式透镜等，透镜与大功率LED的装配方法可采用气密性封装和半气密性封 装。近年来，随着研究的深入，考虑到封装后的集成要求，用于光束整形的透镜采用了微透镜阵列，微透镜阵列在光路中可发挥二维并行的会聚、整形、准直等作 用，具有排列精度高、制作方便可靠、易于与其他平面器件耦合等优点，研究表明，采用衍射微透镜阵列替代普通透镜或菲涅尔微透镜，可大大改善光束质量，提高 出射光强度，是大功率LED用于光束整形较有前途的新技术。

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