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LED封装技术发展的研究与展望:无引线覆晶封装何时能成技术主流?

导读: 目前,以覆晶为基础的无引线封装技术主要应用在大功率的产品上和多芯片集成封装C O B的产品上,在中小功率产品的应用上,其成本竞争力还不是很强。

  技术进步和市场需求是LED产业发展的两大动力。LED封装经历了各种封装形态的传统正装封装和有引线倒装封装发展历程。随着市场需求变化、LED芯片制备技术和LED封装技术的发展,LED封装将主要朝着高功率、多芯片集成化、高光效及高可靠性、小型化的方向发展。

  从中国LED封装发展历程上看,有传统正装封装用LED芯片、有引线覆晶(Flip-Chip)封装用LED芯片和无引线覆晶封装用LED芯片等几种结构,无引线覆晶LED封装技术是未来LED封装的主流技术。

  一、LED 封装发展历程和发展趋势

  随着芯片技术发展和市场对更高亮度的需要,各种形态的封装产品大量产生,从早期的引脚式LED器件、贴片式印制电路板(P C B)结构、聚邻苯二酰胺(P P A)、聚对苯二甲酸己二甲醇酯(P C T)及热固性环氧树酯(E M C)结构L E D器件到现今的氮化铝陶瓷结构、高功率集成板上芯片封装(Chip On Board,COB)、各类覆晶等不同形态的封装。中国LED封装形式的演变如图1所示。

  未来LED封装将围绕照明应用,主要朝着高功率、小型化、多芯片集成化、高光效及高可靠性方向发展。为提升白光LED器件流明成本效率,解决封装器件大电流高功率工作条件下的散热、实现高光效及高可靠性等技术问题将成为新的主题。

  二、正装封装和覆晶封装优缺点

  LED封装可以简单分为正装芯片封装与覆晶封装。覆晶封装又分为有引线覆晶封装和无引线覆晶封装。覆晶封装是利用LED倒装芯片与各种封装材料通过特定的技术方案进行有效组合成产品的封装工艺。倒装芯片之所以被称为“倒装”,是相对于正装封装金属线键合(Wire Bonding)连接方式的工艺而言。正装封装的LED芯片电气面朝上,而LED倒装芯片的电气面朝下,相当于将前者翻转过来,故称其为“倒装芯片”,倒装LED芯片的光从蓝宝石衬底取出,不必从电流扩散层取出,不透光的电流扩散层可以加厚,增加电流密度。

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