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LED半导体照明封装及应用技术的最新进展(二)

2013-05-30 10:48
kumsing
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  E)直接镀铜基板

  DPC基板制作首先将陶瓷基板进行前处理清洗,利用真空镀膜方式在陶瓷基板上溅镀铜作为种子层,接着以光刻、显影、刻蚀工艺完成线路制作,最后再以电镀或蒸镀方式增加线路厚度,待光刻胶去除后完成基板制作。由于其制备工艺温度仅需250~300℃左右,完全避免了高温对材料破坏或尺寸变形的影响,具有热导率高、工艺温度低、成本低、线路精细、可靠性高等优点,非常适合对准精确要求较高的大功率LED封装要求。特别是采用激光打孔技术后,可实现大功率LED的垂直封装,降低器件体积,提高封装集成度。

  F)阳极氧化铝板

  由于热电分离的需要,金属铝板难以满足LED封装要求。为使其表面绝缘,往往需要通过阳极氧化处理,使其表面形成薄绝缘层。阳极氧化铝基板制作工艺简单,成本低,热导率较高,耐高温,耐热冲击性能好。缺点在于阳极氧化层强度不足,容易因碎裂而导通,使其在实际应用中受限。

  G)硅基板

  半导体硅材料具有热导率高、与LED芯片材料热失配小,加工技术成熟等优点,非常适合作为大功率LED的散热基板。特别是随着IT工业系统级封装和三维封装技术的发展,采用穿孔硅(throughsiliconvias,TSV)基板技术封装LED可大大提高器件的集成度与散热能力。但作为一种半导体材料,当温度升高时,硅电阻率降低,在作为基板应用时会受到一定限制。

  对于大功率LED封装应用而言,散热基板除具备基本的导热和布线(电气互连)功能外,还要求具有一定的绝缘、耐热、耐压能力与热匹配性能。在各类方案中,基于透明陶瓷材料技术,结合相关电气互联技术,不仅可以实现散热效率高、热膨胀系数匹配、电气互联便捷、静电防护优异等具有高效热学、电学性能的高性能散热基板,同时还有望在封装器件的光学性能上得到突破,实现全空间发光LED封装器件并极大提升器件的流明效率。如能实现低成本制备,必将极大推动其技术应用范围。

  6.高性能有机硅、环氧树脂等封装材料与相关工艺开发

  LED封装中,通常利用环氧树脂、有机硅的材料灌装入装有LED芯片、电气线路的封装器件内,在常温或加热的条件下固化成具有高透过率、高折射率、高耐候性、耐紫外辐射的热固性绝缘材料,强化LED芯片的物理性能,提高抗冲击、震动能力,同时,提高内部电气绝缘性能,并改善器件防水、防潮性能。目前主要的封装材料包括环氧树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、有机硅等高透明材料。其中环氧树脂和有机硅主要作为封装材料,并实现一次封装透镜作用以改善芯片发光特性;而其余材料则作为外层透镜材料使用。

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