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OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 近幾年，在全球節(jié)能減排的倡導(dǎo)和各國政府相關(guān)政策支持下，LED照明得到快速的發(fā)展。與傳統(tǒng)光源相比具有壽命長、體積小、節(jié)能、高效、響應(yīng)速度快、抗震、無污染等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是可以進(jìn)入普通照明領(lǐng)域的“綠色照明光源”，LED大規(guī)模應(yīng)用于普通照明是一個(gè)必然的趨勢。

作為LED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中起著關(guān)鍵的作用。對(duì)于封裝而言，其關(guān)鍵技術(shù)歸根結(jié)底在于如何在有限的成本范圍內(nèi)盡可能多的提取芯片發(fā)出的光，同時(shí)降低封裝熱阻，提高可靠性。在封裝過程中，封裝材料和封裝方式占主要影響因素。隨著LED高光效化、功率化、高可靠性和低成本的不斷發(fā)展，對(duì)封裝的要求也越來越高，一方面LED封裝在兼顧發(fā)光角度、光色均勻性等方面時(shí)必須滿足具有足夠高的取光效率和光通量；另一方面，封裝必須滿足芯片的散熱要求。因此，芯片、熒光粉、基板、熱界面材料和等封裝材料以及相應(yīng)的封裝方式亟待發(fā)展創(chuàng)新，以提高LED的散熱能力和出光效率。

封裝材料

在封裝過程中，封裝材料性能的好壞是決定LED長期可靠性的關(guān)鍵。高性能封裝材料的合理選擇和使用，能夠有效地提高LED的散熱效果，大大延長LED的使用壽命。封裝材料主要包括芯片、熒光粉、基板、熱界面材料。

（1） 芯片結(jié)構(gòu)

隨著LED器件性能的不斷發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷拓寬，尤其是單顆大功率LED的開發(fā)，芯片結(jié)構(gòu)也在不斷地改進(jìn)。目前LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)主要有4種，即：正裝結(jié)構(gòu)、倒裝結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和三維垂直結(jié)構(gòu)。

目前普通的LED芯片采用藍(lán)寶石襯底的正裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝比較成熟。但由于藍(lán)寶石導(dǎo)熱性能較差，芯片產(chǎn)生的熱量很難傳遞到熱沉上，在功率化LED應(yīng)用中受到了限制。

倒裝芯片封裝是目前的發(fā)展方向之一，與正裝結(jié)構(gòu)相比，熱量不必經(jīng)過芯片的藍(lán)寶石襯底，而是直接傳到熱導(dǎo)率更高的硅或陶瓷襯底，進(jìn)而通過金屬底座散發(fā)到外界環(huán)境中。

垂直結(jié)構(gòu)的藍(lán)光芯片是在正裝的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，這種芯片是將傳統(tǒng)藍(lán)寶石襯底的芯片倒過來鍵合在導(dǎo)熱能力較好的硅襯底或金屬等襯底上，再將藍(lán)寶石襯底激光剝離。這種結(jié)構(gòu)的芯片解決了散熱瓶頸問題，但工藝復(fù)雜，特別是襯底轉(zhuǎn)換這個(gè)過程實(shí)現(xiàn)難度大，生產(chǎn)合格率也較低。

與垂直結(jié)構(gòu)LED芯片相比，三維垂直結(jié)構(gòu)LED芯片的主要優(yōu)勢在于無需打金線，使得其封裝的厚度更薄、散熱效果更好，并且更容易引入較大的驅(qū)動(dòng)電流。

（2 ）熒光粉

隨著人們對(duì)LED光品質(zhì)的要求越來越高，不同顏色、不同體系的LED用熒光粉逐步被開發(fā)出來，高光效、高顯色指數(shù)、長壽命熒光粉開發(fā)及其涂覆技術(shù)的研究成為關(guān)鍵。目前主流的白光實(shí)現(xiàn)形式是藍(lán)光LED芯片結(jié)合黃色YAG熒光粉，但為了得到更好的照明效果，氮化物/氮氧化物紅色熒光粉、硅酸鹽橙色和綠色熒光粉也得到了廣泛的應(yīng)用。

多色熒光粉的摻入對(duì)提高光源顯色指數(shù)起到重要作用，拓寬了LED光源的應(yīng)用領(lǐng)域，可以在一些對(duì)色彩還原度要求高的場合替代傳統(tǒng)的鹵素?zé)艋蚪瘥u燈。同時(shí)，人們也在不斷開發(fā)新型的LED用熒光粉，

紅色和綠色熒光粉的加入，顯著提高光源的顯色指數(shù)。ZL201210264610.3[11]公開了一種藍(lán)光激發(fā)的連續(xù)光譜熒光粉的制備方法，該熒光粉采用氧化鋅、氧化鑭、碳酸鈣等原料，調(diào)節(jié)激活離子Ce3+、Eu3+的含量，可以得到在藍(lán)光激發(fā)下發(fā)出470～700nm的連續(xù)光譜。同一基質(zhì)的熒光粉在封裝過程中會(huì)體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢。

半導(dǎo)體納米晶熒光粉也是近年研究比較熱門的一個(gè)方向，因其有望改變目前LED對(duì)稀土材料的依賴，突破國外專利壁壘。同時(shí)，半導(dǎo)體納米晶熒光粉具有尺寸小、波長可調(diào)、發(fā)光光譜寬、自吸收小等特點(diǎn)，在白光LED應(yīng)用中具有潛在的市場。