高效白光LED封装技术及封装材料分析

刘建强

1 高效白光LED主要研究内容

高效白光LED的封装材料主要选用高效荧光粉系列，可靠性较高的有机封装硅。而高效白光LED的封装技术研究则是使LED的可靠性增强，功率增大，在考虑其成本的价格和生产流程的基础上，突破高效LED的制造的关键就是LED器件封装和封装材料技术的突破，通过实验不断的完善和改进LED的封装材料以及增强LED封装技术，让其突破的成果成为我国的自主知识产权，成为国内乃至国际上的领先的生产水平。

2 高效白光LED封装技术及封装材料研究成果

2.1 研究方向的突破

大功率低热阻LED的封装技术是研究技术人员通过多次实验和分析技术及市场调查，将几种材料结构都不同的多层压合铜基板，铜柱复合线路板，和陶瓷板作为高效白光LED的的器件材料。通过回流晶焊将助焊剂的过程引入工艺制作，进而实现共晶空洞率的实验室水平大约在小于百分之十左右，产品的数量成品率会占大于百分之九十五左右。用脉冲式喷涂的方法代替传统的涂履工艺，来喷涂LED器件不但优化了技术又能使光色集中度达到百分之九十五以上。精确模拟并进一步优化各种固晶材料的导热性能，结果显示功率大的LED封装成品热阻的误差在小于百分之十左右。成品模具内装有具备光学透镜的结构封装胶体材料，其利处就在于即避免了胶体的浪费又降低了生产成本。

2.2 荧光粉材料方面的突破

研究人员成功的开发出发光率达进口产品的百分之九十五到百分之一百零二，且光色的聚集度也明显优质与进口产品，那就是可将发射的峰值波长控制在五百零四到五百六纳米范围内的，可调可连续的硅酸盐荧光粉。同时不仅合成了紫外LED激发的红绿蓝三基色硅酸盐荧光粉，还合成了激发硅酸盐的橙红和橙色以及绿色荧光粉。研究人员通过处理和改进荧光粉的表面技术的突破，以及材料的配置和喷涂技术的突破。最新的合成技术路线等同于分成配比调整加上压力固相法烧结合，不仅更新了传统工艺同时又降低了产品的成本，有利于现代化工程的生产。在确保其生产质量的条件下，目前不只是从表面上解决了制作过程中硅酸盐容易沉淀的问题，也为大功率低阻LED的封装技术材料的应用打下了坚实的基础。

2.3 有机硅材料方面的突破

通过研究红外光谱，硅谱，GPC对产物进行验证论述，同展开的对折射率，粘度和乙烯含量的测定和检查。研究人员为了得到准确的可靠的试验结果，将硅树脂，含氢硅油和活性的稀释苯基乙烯基硅油的合成和处理进而有利于研究论证。实验过程将硅树脂和活性稀释液还有交联剂的工艺制作合成过程进行了比较和调整，并且反复的考察验证产品的稳定性和可重复使用性，争取努力制作出稳定性更好，操作性更简单容易的合成工艺。从而开发研究出不同的折射率和硬度的LED封装材料，包括折射为一点四一的低折射率封装胶和高折射率为一点五三的高折射率封装胶。

2.4 低阻大功率LED封装的可靠性研究

在初步形成的低阻大功率的封装材料数据库中，在一定程度测试的基础上，不仅收集了LED封装光学材料，以及相关的LED封装热学和封装机械学测试材料，根据文献检索数据库中提供的LED封装材料数据更有利于设计工程师的查阅和设计。记录试验检测大功率低阻LED在不同的温度环境，不同的潮湿度以及不同电流下的器件使用时间的长短，简单的总结出大功率低阻LED的模型在不同的光热，电力湿气的各种场合，欧联数字非线性提高LED封装材料的可靠性的快速实验方法。同时收集的数据材料可以供LED仿真设计的使用数据。在突破大功率封装材料的可靠性的实验中，试验标准的建立和仿真结构模型的建立，被视为具有重要意义的指导作用。

3 结语

总而言之，我国的研究水平已经突破了封装材料上高效荧光粉，高功率低电阻的封装材料，封装硅的可靠性检测以及荧光粉的涂履、喷涂的的方式的技术上的基本问题。就全球节能减排，保护环境的发展形势来看，不管是各行各业都在以这种发展形式为基础，高效白光LED的市场发展前景尤为广泛开阔。但为了不断创新和突破这一领域，十分有必要不断地深入研究高效白光LED的封装材料和封装技术的研究，不断的提高该技术和研究领域在我国的整体水平，为我国的高效白光LED的研发提供了坚实的基础。