大功率LED制造与封装技术006
led封装技术原理 -回复
led封装技术原理-回复Led封装技术原理在现代的照明和显示中,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)成为了一种非常重要的光源。
与传统的照明和显示技术相比,LED具有节能、寿命长、尺寸小以及响应速度快等优点。
而LED封装技术作为LED 制造和应用的关键环节之一,对于LED的性能和可靠性起到了至关重要的作用。
LED封装技术的主要目的是将LED芯片进行保护、灯光聚焦和增加外部尺寸,以方便LED的安装和应用。
封装技术的成功与否直接影响了LED 的亮度、发光效率、色温、色彩饱和度、透光性等特性。
那么,LED封装技术具体是如何实现的呢?以下将详细介绍LED封装技术的原理和步骤。
第一步:准备封装材料LED封装过程中需要使用到多种材料,包括LED胶水、导电胶、导热胶、PCB基板、金线等。
这些材料的选择和质量直接关系到LED封装的成败,因此需要进行严格的材料筛选和测试。
第二步:制备PCB基板PCB基板是安装LED芯片的载体,其制备包括基板腐蚀、切割、打孔、镀铜、喷锡等步骤。
这些步骤的目的是保证基板表面光滑、导电良好、可靠性高。
第三步:LED芯片焊接LED芯片是LED光源的核心部件,其制备包括材料选择、切割、蓝宝石基板制备、晶片清洁、蓝宝石基板上涂覆金属、金属导线焊接等步骤。
这些步骤的目的是确保LED芯片的质量和可靠性。
第四步:LED芯片粘贴LED芯片经过焊接后,需要粘贴在PCB基板上。
在这一步骤中,需要使用导热胶将LED芯片固定在PCB基板表面,以提高散热效果。
第五步:金线焊接金线焊接是将LED芯片的阳极和阴极与PCB基板的对应电极连接起来的过程。
这一步骤需要使用导电胶和金线进行连接,以确保电流的正常传输。
第六步:LED封装胶囊LED芯片和金线都是非常脆弱的,所以需要使用LED封装胶囊将其进行封装和保护。
封装胶囊通常由硅胶或环氧树脂制成,具有绝缘、防水、耐高温等特性。
第七步:固化与测试LED封装胶囊固化时间一般需要几分钟到几小时不等,具体时间取决于胶囊的类型和厚度。
采用分离膜脱模的硅胶球面封装——大功率LED产品封装的方向
Z H A NG Z u o j u n , WA NG Z o n g h u a , T I AN Z h e n g , S HI X u a n , C A I C h u a n h u i
( A n h u i t o n g l i n g r o n g x i n ma c h i n e C o . , L t d . T o n g l i n g 2 4 4 0 0 0 )
点是 对 点胶 量 的控 制 , 因 为环 氧 树 脂 在 使 用 过 程 中会 变 稠 。白光 L E D 的 点 胶 还存 在 荧 光 粉 沉 淀 导 致 出光 色 差 的 问题 。 并 且 由于 点 胶 产 生 的表 面 均
品, 以L u mi l e d s K 2为主 要 代 表产 品 , 从 技 术上 看 , 仍 然 以塑 封 引 线框 架 为主 要 封装 结 构 , 但 是在 光 学 上 , 以硅 胶 球 面 成 型 技 术 为 基 础 。第 三 代 产 品 以
s a me t i me,t h i s pa pe r i n t r o d uc e s t h e s o l u t i o n whi c h a d o p t s t h e s e p a r a t i o n me mbr a n e s t r i p pi n g a s t h e mo l d r e l e a s e or f S i l i c a g e l s p he r e p a c k i ng. Ke y wo r ds :Hi g h — po we r LED ,S i l i c a g e l ,S ph e r e p a c k i n g,M o l d r e l e a s e
大功率白光LED封装技术面临的挑战
发展创新 ,面对巨大的市场机会 ,世界各大公 司加大 了对 芯片及其封装技术的研发力度 ,以期解决两个技
术关键 :如何提高发光效率 和如何提高器件 总的光通
量 , E 】L D芯片和封装不能再沿袭传统的设计理念与生 产模 式 ,寻找新 的导热性 能优 良的封装材料 ,优化封
装结 构 ,改进封装工艺 ,增强 L D内部产生光子 出射 E
设计 、 材料及 工艺技术等多方 面人手 , 高产品 的封装 提
1 引言
发光二极管 ( E L D) 光 L D是未来照明的核心部分 , E 进人 2 l
世纪后 ,L D 的高 效化 、超高亮度化 、全色化不 断 E
可见光和热等辐射能的发光器件 , 具有寿命长 、 体积小 、 发光效率高 、 响应时间短 、 光色纯 、 结构牢固 、 能稳 性 定、 可靠性高 、 节能环保等一 系列优异特性 , 被认为是 最有可能进人普通照明领域 的一种 “ 绿色照明光源” 目 。 前市场上功率型L D的最 高流 明效率在5 1 E 0m 左右 , 还远达不到家庭 日常照明的要求。 为了提高功率型L D E 发光效率 ,一方面发光芯片的效率有待提高 ;另一方 面 ,功率型 L D的封装技术也需进一步提高 , E 从结构
的几率 ,提 高光效 ,解 决散热 ,改进 光学性 能 ,加 速大功率u 产品用于普通照明进程更是产业界研发的
收稿 日期 : 0 70 - 5 20 —9 0 基金项 目:河南 省重点科技攻 关资助项 目 ( 7 1 2 4 0 7) 0 2 0 2 0 2 ,河南理工大 学博士基金 资助项 目 ( 4 6 2) 6 8 0 ,河南 理工大学研究生学位论文创新基金 资助项 目 ( 4 0 5) 64 0
.
大功率LED封装工艺技术
散发至 P C B板 上 , 散热 问题也 比较好 的解决。但是也存在着
一
护; ④ 多个 L E D可实现模块化 ; ⑤散热系数高等简单的要求 。 根据大功率 L E D封装技术要 考虑的种种 因素 , 在封装关
键 技 术 方 面 也 提 出 了几 点 。主 要 包 括 :
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r i n t r o d u c e s h i g h - p o w e r L E D c h i p p a c k a g i n g t e c h n o l o g y .I n c l u d i n g h i g h - p o we r L ED p a c k a g i n g r e q u i r e me n t s ,t h e k e y t e c h n o l o y g o f t h e p a c k a g e ,i n t h e f o r m o f t h e p a c k a g e ,t h e p r o c e s s o f h i g h - p o w e r L ED p a c k a g i n g t e c h n o l o g y b r i e f . Ke y wo r d s :L ED e n c a p s u l a t i o n ;L ED t e c h n o l o g y ; L ED t e c h n o l o y g
LED封装技术与失效分析
LED封装技术与失效分析LED(Light Emitting Diode,发光二极管)封装技术及其失效分析是一个非常重要的领域,对于提高LED灯的可靠性和性能具有关键影响。
本文将对LED封装技术和失效分析进行详细介绍,以期增进读者对该领域的了解。
一、LED封装技术1. 芯片分离:将大面积的芯片切割成小芯片,通常为1mm x 1mm或大于1mm x 1mm的尺寸。
切割后的芯片通常需要进行光电特性的测试来筛选出良好的品质。
2.载箱:将分离的芯片粘贴到一个或多个电极载体上,形成一个小的光电晶体芯片。
载体通常由陶瓷、铝基板、硅基板等材料制成,以提供良好的导热性能和机械强度。
3.焊接:使用金属焊料将芯片连接到载体上的电极上,实现电流和信号的传输。
4.封装:将载体和焊接的芯片套入塑料封装材料中,形成完整的LED封装体。
5.温度循环老化:通过在特定温度范围内循环加热和降温,以模拟LED在使用过程中的温度变化情况,检验封装的可靠性和耐受性。
LED封装技术的目标是提供良好的热传导、电气连接和物理保护。
适当的封装技术可以提高LED的光电效率、光照强度和颜色稳定性。
常见的LED封装技术包括DIP(插装封装)、SMD(面贴封装)、COB(晶片封装)等,每种技术都有其特定的适用场景和优势。
二、LED失效分析虽然LED具有长寿命和高可靠性的特点,但仍然存在一些常见的失效模式和原因需要进行分析和解决。
以下是几种常见的LED失效模式及其分析:1.热失效:温度是影响LED寿命和性能的重要因素之一、高温容易导致LED芯片的电子结构损坏和荧光粉材料的老化。
因此,合理的散热设计和电流控制非常重要。
2.电子损坏:LED芯片中的PN结构易受静电放电、过电流等电子性失效的影响。
一个常见的解决方法是在制造过程中引入防静电措施和电流保护电路。
3.湿度和环境腐蚀:潮湿的环境和腐蚀性气体可能导致LED元件内部金属接触部分的腐蚀,甚至引起短路。
因此,密封技术和材料在应对这类环境挑战方面发挥着重要作用。
LED封装制造流程及相关注意事项
LED封装制造流程及相关注意事项一.我们可以将LED封装的具体制造流程分为以下几个步骤:1.清洗步骤:采用超声波清洗PCB或LED支架,并且烘干。
2.装架步骤:在LED管芯底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。
3.压焊步骤:用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上,以作电流注入的引线。
LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。
4.封装步骤:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。
在PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。
这道工序还将承担点荧光粉的任务。
5.焊接步骤:如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上。
6.切膜步骤:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
7.装配步骤:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
8.测试步骤:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
9.包装步骤:将成品按要求包装、入库。
二.下面是LED灯珠封装的具体流程图:在做LED灯珠封装的制作流程中每个细节都必须严格控制,下面对上面的流程图进行具体详细的详解:1、首先是LED芯片检验(1)镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑,LED芯片电极大小及尺寸是否符合工艺要求;电极图案是否完整2、扩片机对其扩片由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小,不利于后工序的操作。
我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm.也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。
3、点胶在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。
工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。
由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
大功率led关键工艺制造流程
大功率led关键工艺制造流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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高功率电力电子器件封装技术研究
高功率电力电子器件封装技术研究近年来,随着电力电子器件在能源转换和电力控制领域的广泛应用,对高功率电力电子器件封装技术的研究日益受到关注。
高功率电力电子器件封装技术的发展直接影响着功率电子器件的性能和可靠性,对提高电力系统效率和稳定性具有重要意义。
本文将对高功率电力电子器件封装技术的研究进行探讨,并介绍几种常见的封装技术。
1. 研究背景随着电力系统的发展和电力需求的不断增长,高功率电力电子器件在电力系统中的应用日益广泛。
高功率电力电子器件具有功率密度高、能效高、响应速度快以及可控性强等优势,能够实现电能的高效转换和精确控制,从而提高电力系统的质量和可靠性。
然而,由于高功率电力电子器件往往在高电压、高电流和高温环境下工作,器件内部产生的热量会对器件的性能和寿命造成不利影响,因此需要合理的封装技术来保护器件。
2. 封装技术的重要性封装技术在高功率电力电子器件中起到关键作用。
首先,封装技术可以将电子元器件与外界环境隔离,保护器件免受外界的机械、热、湿等不利影响。
其次,封装技术可以提供器件所需的电气连接和冷却路径,以降低器件的工作温度,提高器件的可靠性。
此外,封装技术还可以优化器件的电磁兼容性能,提高器件在电力系统中的工作稳定性。
3. 高功率电力电子器件封装技术的研究进展近年来,研究人员对高功率电力电子器件封装技术进行了广泛的研究。
以下是几种常见的封装技术:(1)无铅封装技术:无铅封装技术是为了应对环境保护和资源利用的要求,逐渐取代了传统的铅封装技术。
无铅封装技术主要包括无铅焊料、无铅封装材料和无铅工艺等方面的研究。
通过使用无铅封装技术,可以提高高功率电力电子器件的可靠性,减少环境污染。
(2)散热封装技术:由于高功率电力电子器件在工作过程中会产生大量的热量,因此散热是一个重要的问题。
散热封装技术通过设计合理的散热路径和散热结构,以提高器件的散热性能。
例如,采用金属壳体封装可以增大散热面积,利用散热片或散热底座等散热器件可以提高器件的散热效果。
国外LED五大制造商和他们的优势
国外LED五大制造商和他们的优势来源:苏永道的日志一、科锐(CREE)(一)技术优势1.SiC基Ⅲ族氮化物外延、芯片级封装技术;2.大功率芯片和封装技术。
(二)旗舰产品XLamp2008-2009年企业状况2008年,Cree公司实现了年收入25%的增长,达到4.93亿美元,其中LE D产品销售收入为4.15亿美元,占总收入的84%。
并购INTRINSIC和COTCO 以及对市场营销环节的投入使销售管理费用较2007年增长了44%;由于对两公司的并购带来的隐性资产折旧使财务报表中相应费用较2007年增长了3倍多。
Cree将其业绩增长归于它制定实施的战略要点:XLamp LED的销售较2007年增长140%,成功并购LLF和华刚等,且达到预计的收益目标,通过分销渠道的零配件销售翻番,以及通过在亚洲的扩产,主要包括将XLamp的生产转移至中国,大大降低了生产成本。
对技术加大投资,实现了业内最优秀的研发报告结果——161流明/瓦的白光功率LED的同时,Cree还扩大了其产品的应用范围。
2008年,Cree针对美国的校园及主要街道,设计和安装了以节能和降低维护费用为主的照明系统,为今后在室内外普通照明市场的发展奠定了基础。
其赞助及参与的照明工程包括:LE D城市、LED工作场所和LED大学。
在普通照明应用领域的发展以及公司在电源及射频产品销售上的增长抵消了由于消费者对手机和汽车应用的降低需求而导致LED芯片和高亮度LED元件的销售额下降的影响。
另外,Cree与三菱化学株式会社签订了专利许可协议,给予其独家授权生产和销售的独立的GaN衬底。
Cree则收取该协议中规定的出售GaN衬底的保障和特许权使用费。
与BridgeLux公司就专利侵权诉讼达成协议。
按照之后达成的另一个供应协议,Cree公司将成为BridgeLux公司的一个重要供应商。
Cree公司2009年第二季度财务指标分别与2008年同期的35%和36%相比,GAAP毛利率为收入的38%,非GAAP毛利率为39%。
LED封装技术
2、平面式封装 (1)原理
平面式封装LED器件是由多个LED芯片组合而成的结 构型器件。
通过LED的适当连接(包括串联和并联)和合适的光 学结构,可构成发光显示器的发光段和发光点,然后由这 些发光段和发光点组成各种发光显示器,如数码管、“米” 字管、矩阵管等。
(2)结构
3、表贴式封装 表面贴片LED(SMD)是一种新型的表面贴装式半导
(4) 备胶 和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面
电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。 备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶
工艺。
(5)手工刺片 将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的
夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED 芯片一个一个刺到相应的位置上。
三、功率型封装 功率型LED是未来半导体照明的核心,大功率LED有
• 大的耗散功率, • 大的发热量, • 以及较高的出光效率, • 长寿命。
大功率LED的封装不能简单地套用传统的小功率LED的 封装,必须在: • 封装结构设计; • 选用材料; • 选用设备
等方面重新考虑,研究新的封装方法。
目前功率型LED主要有以下6种封装形式: 1. 沿袭引脚式 LED封装思路的大尺寸环氧树脂封装
用显微镜检查材料表面 • 是否有机械损伤及麻点; • 芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求; • 电极图案是否完整。
(2)扩片 由 于 LED 芯 片 在 划 片 后 依 然 排 列 紧 密 间 距 很 小 ( 约
0.1mm),不利于后工序的操作。 采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,使LED芯片的
间距拉伸到约0.6mm。 也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等
LED封装技术的研究与应用
LED封装技术的研究与应用随着科技的不断发展,LED封装技术的研究也日益深入。
LED封装是将LED 芯片与壳体的设计、制造和封装工艺连接起来的一种技术,目的是将光源集中、封装在一定的空间内,并对光线进行有效的控制和传输。
该技术在照明、显示以及汽车等多个领域有着广泛的应用,并且未来仍然具有巨大的发展潜力。
一、LED封装技术的基础LED封装是将LED芯片、导线与管壳进行组合封装,以达到光源集中、光通量的有效传输和光束角度的更改等目的。
封装的材料和结构主要由以下三个部分构成:1、基板:基板是指支撑LED芯片的固定平台。
基板的材料需要具有一定的导热性和机械性能,从而可以将LED芯片固定在其上并进行导热。
2、封装材料:封装材料是指将LED芯片固定在基板上,并将其包覆在内的材料。
这类材料主要包括环氧树脂、硅胶、云母、玻璃等。
3、外壳结构:封装芯片的外壳设计,能够对光波的射出、散射和传输等性能进行有效控制,从而提高LED的光通量、亮度和发光效率。
以上三部分是LED封装技术的基础,不同的LED产品封装技术也会根据使用场景和需求而有所不同。
二、LED封装技术的研究进展随着科技进步和需求的提升,LED封装技术也在不断的研究和进步。
在现有LED封装技术的基础上,未来主要有以下几个方面的研究方向:1、封装材料的研究目前,大量使用的封装材料主要是环氧树脂和硅胶等。
随着LED的不断升级和普及,对封装材料性能的要求也越来越高。
因此,未来封装材料的开发和优化将是一个关键的研究方向。
更好的材料可以提高封装的保护性、导热性和光学性能,从而实现更高的光通量。
2、高效导热封装技术的研究LED芯片的工作发热非常高,因此导热是一个非常重要的参数。
未来研究方向需要关注更高效的导热技术。
高效的导热封装技术可以有效降低LED芯片的工作温度,从而提高其工作效率并延长LED灯的使用寿命。
3、制程工艺的改进制程工艺是LED封装过程中最核心的环节之一,封装公差和制程过程对LED 的性能影响非常大。
大功率LED封装关键技术讨论
① 掌握芯片发光的分布特点 ; ②根据芯片发
光的分布特点和 L E D最终光强分布的要求设 计 出光通道 : ③ 选择合适 的出光通道材 料
和 加工工艺。
诸 多因素的制约 ,其中散热 不 良和可靠 性不
高是关键 。本文通过改善大功率 L E D封装关 键技术,从而使大功率 L E D 的发光效率、光
源 的要求 ,照明用功率型 L E D的封装面临着 以下 挑战 :更高 的发光效率 ;更好 的光学特 性 ;更大 的输入功 率;更 高的可靠 性;更低 的成本 。下面将讨论大功率 L E D封装的关键
好的散热结构 ,使 L E D 内部 的热量 能尽快地 被 导出和消 散,以降低 芯片的结温 ,提高其 发光效率。芯片结温 ( T J )与环 境温度 ( T A) 、
的芯片主要有 H P公司的 T S类芯片 、C R E E
公司的 XB类芯片等 等。 芯片选定之后 , 要提高 L E D的发光效率 ,
对解 决功率型 L E D 散热 问题提供 一定 的指
导。
参考文献
[ 1 ] 陈 治 明 . 半 导体 概 论 [ M ] .北 京 :电子 工 业 出版 社 ,2 0 0 8 .
能否将 芯片发 出的光高 效地萃取 和导 出,就 是关键所在 。由于芯 片发光 层的折射率较高 , 如果 出光通道 与芯片表 面接合 的物质折射 率
与之相 差较大 ,则会导致 芯片表 面的全 反射 临界角较 小 ,芯 片发 出的光只有 ~部分 能通 过界面 逸出被有 效利用 ,相 当一部分 的光 因 全 反射而 被 困在 芯片 内部 ,造成萃 光效率 偏 低 ,直接影响 L E D的发光效率 。为了提高萃 光效率 ,在选择 与芯片表 面接合 的物质 时,
LED的封装与应用
LED的封装与应用一、LED的封装材料所谓封装,就是将LED芯片用绝缘的塑料或陶瓷材料打包使芯片与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降,封装后的芯片更便于安装和运输。
封装技术至关重要,因为只有封装好的产品才能成为终端产品,才能为用户所用,而且封装技术的好坏直接影响到产品自身性能的发挥,可靠的封装技术是产品走向实用化、走向市场的必经之路。
1.LED荧光粉荧光粉是通过吸收电子线、X射线、紫外线、电场等的能量后,将其中一部分能量转化成可视效率较高的可见光并输出(发光)的物质。
荧光粉吸收LED 发出的蓝光后,可转化为绿色、黄色或红色的光输出。
荧光粉属无机化合物,其一般为1μm(微米)至数十微米的粉末状颗粒。
为获得荧光物质,一般在被称为母体的适当化合物A中添加被称为激活剂(也称发光中心)的元素B,通常用符号A∶B来表示荧光粉的种类。
LED使用的荧光粉,按发光颜色可分为红、绿、蓝;按荧光粉组成基质可分为硅酸盐、氯硅酸盐、铝酸盐、氮氧化物、氮化物、钨酸盐、钼酸盐、硫氧化物等,目前主要使用的是硅酸盐或氮氧化物绿粉、YAG黄粉、氮化物红粉。
友情提示目前采用荧光粉产生白光共有三种方式:蓝光LED芯片配合黄色荧光粉;蓝光LED芯片配合红色、绿色荧光粉;UV-LED芯片配合红、绿、蓝三基色荧光粉。
不同荧光粉产生白光LED的优缺点比较见表1-3。
表1-3 不同荧光粉产生白光LED的优缺点比较2.主剂材料LED封装的主剂材料有环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、调色剂和脱模剂,见表1-4。
表1-4 LED封装的主剂材料3.固化剂材料LED封装的固化剂材料有甲基六氢苯酐、促进剂、抗氧剂,见表1-5。
表1-5 LED封装的固化剂4.陶瓷材料由于LED发出的短波长光中的一部分会造成树脂老化等问题,陶瓷材料成为解决这一问题的理想材料。
陶瓷材料可使用在搭载LED芯片的衬底上。
陶瓷材料的防热性能很好,具有几乎不会被光老化的特点。
LED封装技术介绍
LED封装技术介绍LED(Light Emitting Diode)是由固态材料制成的半导体光电器件,具有发光、耐震动、寿命长等特点,因此广泛应用于室内外照明、显示屏、指示灯等领域。
封装是指将芯片与外部连接器封装在一起的过程,是LED工艺制造的重要环节之一、LED封装技术的发展对于提高LED光效、降低成本具有重要意义。
本文将介绍LED封装技术的发展历程以及目前主要的封装技术。
一、LED封装技术的发展历程早期的LED封装技术主要采用金线键合技术,即将芯片与引线进行焊接。
这种封装技术成本低廉,但由于引线的存在,会限制LED产生的光的输出效率。
近年来,随着LED技术的不断进步,出现了各种新型的封装技术。
二、常见的LED封装技术1.DIP封装(双列直插封装):DIP封装是指将LED芯片封装在具有引脚的塑料或金属基座上。
它具有体积大、耐用、价格低廉等特点,但发光效率较低。
2. SMD封装(表面贴装封装):SMD封装是指将LED芯片直接焊接到PCB(Printed Circuit Board)上的封装方式。
它具有体积小、发光效率高、适合批量生产等优点,因此在近年来得到了广泛应用。
3.COB封装(芯片封装技术):COB封装是将多个LED芯片直接粘贴在散热基板上,并通过金属线缓冲层与基板连接。
它具有高可靠性、高光效、抗静电能力强等优点,广泛应用于室内照明领域。
4.CSP封装(芯片级封装技术):CSP封装是将LED芯片放置在缓冲层上,然后利用微观尺寸的硅胶或塑料封装。
它具有体积小、发光效率高、可实现一次成型等优点,被视为LED封装技术的重要发展方向。
5.柔性封装:柔性封装技术是指将LED芯片封装在具有柔性特性的材料中,如高分子有机物、柔性PCB等。
它具有轻薄、柔软、可弯曲等特点,适用于特殊形状和曲面照明。
三、LED封装技术的趋势1.高密度封装:随着LED芯片尺寸的不断缩小,封装技术也向着高密度封装方向发展。
通过提高LED芯片的集成度,可以实现更小体积和更高亮度的LED产品。
研发和制造高质量LED灯具的技术研究
研发和制造高质量LED灯具的技术研究引言:随着人们对能源效率和环境保护的重视日益增加,LED(Light-Emitting Diode)灯具作为一种高效能源和低碳环保的照明产品,正在逐渐取代传统的照明设备。
然而,要研发和制造高质量的LED灯具需要不断进行技术研究和创新。
本文将从LED芯片、散热技术、光学设计和驱动电源等方面进行阐述,以探讨研发和制造高质量LED灯具的技术研究。
第一章 LED芯片技术研究1.1 LED芯片封装技术LED芯片封装技术是制造LED灯具的重要环节。
封装工艺的优劣将直接影响LED灯具的性能和寿命。
当前的封装技术主要有DIP封装、SMD封装和COB封装。
每种封装技术都有其优点和局限性,研发人员需要根据不同应用场景的需求选择合适的封装技术,并不断改进封装工艺。
1.2 LED芯片的发光效率提升提升LED芯片的发光效率是研发高质量LED灯具的关键技术。
目前,常见的提高LED芯片效率的方法有增加发光层的注入效率、提高材料的发光效率、优化面发射效应等。
研发人员需要通过不断的实验和测试,找到提升发光效率的最佳方案。
第二章 LED散热技术研究2.1 散热材料的选择LED灯具在工作过程中会产生大量热量,如果不能及时散热,将严重影响其寿命和性能。
散热材料的选择是散热技术研究的关键。
目前常用的散热材料有铝基板、铜基板和陶瓷基板等。
研发人员需要根据实际情况选用适合的散热材料,并不断优化材料的导热性能。
2.2 热管理系统的设计设计高效的热管理系统是制造高质量LED灯具的必备条件。
研发人员可以通过优化散热结构、增加散热面积和改进散热风道等方式来提高灯具的散热效果。
此外,采用智能温控技术也能有效控制LED灯具的温度,提高其使用寿命。
第三章 LED光学设计研究3.1 光学模型的建立LED灯具的光学设计是为达到良好的照明效果和光分布而进行的研究。
光学模型的建立是光学设计的关键。
研发人员可以通过光学仿真软件模拟和优化灯具的光学效果,如均匀度、反射率和透过率等。
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微电子器件的封装设计
一、 封装设计的必要性 二、 封装设计的内容 三、 封装的电设计 四、 封装热设计 五、 封装的热-力设计 六、 参数综合优化设计
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一、 封装设计的必要性
微电子封装是一个(SCP)或多个(MCP)半导体芯片 及其他元器件的包封体,它是芯片和电子系统之间的桥梁,
内腔尺寸,气密性要求,材料…
2. 电设计:
寄生R、C、L的计算
电磁干扰/电磁兼容性
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6
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3. 热设计 热阻计算:器件从发热结到外壳的热阻RT-JC 最大可耗散功率:Pcm 最高工作结温:Tjm
4. 热-力设计 最大热应力与分布 最大外壳形变与分布 热疲劳
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剖
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5. 封装设计基础研究 封装模型库:如BGA已有库 封装通用数据库: 常用封装材料数据库 常用封装性能数据库
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3
Hale Waihona Puke ② 多层共烧陶瓷封装和金属封装,一般采用金属盖板密封: 对于多层共烧陶瓷封装(CDIP、CPGA、CLCC等)一般 采用可伐4J29(Fe17Co29Ni)或42合金(Fe42Ni)作盖
板。 盖板和底座密封部分也一定要镀金层。 密封方法:高温烧接。Au 20% Sn的熔点为280℃。 滚焊:(平行缝焊) 电阻焊: 电容储能焊 激光焊: 对于金属外壳,盖板或盖帽材料除可伐外,也有采用钢材 的。密封方法多数采用电阻焊(圆帽)、平行缝焊。
正方形 S-TBGA
正方形 S-LXBGA 矩形 正方形 矩形 正方形 矩形
标准号 MO-156 MO-157 MO-158 MO-159 MO-034 MO-028 MO-149
MO-190
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2. BGA的三种节距:1.00mm,1.27mm, 1.50mm。
3. BGA的三种矩阵排列: 全(矩阵)排列(包括缺角排列); 周边(矩阵)排列(非全排列); 交错排列。
为芯片提供电、热通路及机械和环境保护。
受市场应用(整机)需求和半导体芯片制造技术的驱动, 封装类型的数量几乎每10年翻一番。
CPU、ASIC-新封装,DRAM-新工艺
微电子封装目前发展方向是:
封装密度更高、速度更快、功能更多、性能更可靠
CSP、BGA、CPGA基本都是半定制的
MEMS封装是多数“量身做”的
(1) 芯片尺寸L×W×H(三维)应稍小于内腔尺寸(三 维) (2) 芯片边缘与内腔壁之间要留有适当的余量Δ;
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太短
太长 挤到上表面
Δ 太小: 芯片粘接剂上翻,沾污芯片表面。 引线压焊点太近!
Δ 太大: 内引线跨度太大。 机械强度不行,易塌丝。或模塑时冲歪丝。
(内引线长度的一般规定见表5.11)
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关于BGA的选择
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一、BGA的分类 1. 主要分为7类:
名称
符号
1. 陶瓷焊球阵列 CBGA
2. 陶瓷焊柱阵列 CCGA
3. 塑料焊球阵列 PBGA
4. 载带焊球阵列 5. 低外形焊球阵 列 6. 薄型焊球阵列 7. 超薄型焊球阵 列
TBGA LBGA TBGA VBGA
外形
正方形 S-CBGA 矩 形 R-CBGA 正方形 S-CCGA 矩 形 R-CCGA 正方形 S-PBGA 矩 形 R-PBGA
4. 封装内腔的选择: 同一引出端数的外壳,可以具有不同大小的内腔。 同样引出端数的陶瓷外壳, 外形的长度、厚度和腔深可都不相同。 内腔的长、宽和外形宽度通常有三种: 以适应MSI、LSI、VLSI芯片不同的要求。 (见表5.33和表5.34SEMI 标准资料:GDIP和 CDIP尺寸举例) 内腔的选择:主要决定于芯片大小。
新CPU的功率大,频率更高,功能更多必需进行封装设
计。
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5
a. 封装内腔需随芯片面积增大而不断增大
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b. 封装引出端数和倒装芯片焊凸点节距的变化趋势 图3-1 封装引出端数、内腔面积的发展趋势
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Δ 封装成本占器件成本相当大的比例, 某些器件 封装成本接近或大于器件成本的一半。
Δ 封装的电、热、热-力、机械、可靠性等 性能将严重制约器件的性能。 造成器件失效的诸多因素中约有1/3与封装有关。
6. 参数综合优化设计 芯片-封装-系统的综合优化设计; 电-热-电热/热力的综合优化设计。
7. 工艺设计,可靠性设计 一般可用Ansoft 软件
40
7
CQFJ
D,E 20 28
32 44
64 68
84
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e S/R 腔 DIE 腔 图纸号
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引线框架材料:可伐或42合金 密封: 盖板有陶瓷盖板
金属盖板(可伐等) 密封料:Au 20% Sn环;低温玻璃。 5. 封盖: ① 玻璃熔封陶瓷封装采用低温玻璃密封。 符号:DIP为 CERDIP或Cer-DIP,CerDIP,GDIP。 SM型四边引线扁平封装为CERQUAD。 用铅玻璃:PbO-ZnO-B2O3型低温玻璃, 其密封成型温度≥400℃。 这类封装的成本比较低,气密性也稍差。 盖板一般用陶瓷,用引线框架,见“微电子封装手册”P.554
Δ 新器件的生命周期缩短——要求快速设计。 因此,微电子封装必须进行综合设计。 新型封装必须进行两种折衷考虑: 1. 性能、成本、时限三者的折衷。 2. 电、热、热 / 力、机械、可靠性等综合性能折衷。
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二、 封装设计内容
1. 几何尺寸设计:
单芯片封装(SCP)
多芯片封装(MCP) 参数驱动
寸,
安装方式,引线形式和数量,外形尺