LED芯片功率与封装

　　LED芯片及封装向大功率方向发展，在大电流下产生比φ5mm LED大10～20倍的光通量，必须采用有效的散热与不劣化的封装材料解决光衰问题，因此，管壳及封装也是其关键技术，能承受数瓦功率的LED封装已出现。5W系列白、绿、蓝绿、蓝的功率型LED从2003年初开始供货，白光LED光输出达187lm，光效44.3lm／W。根据LED光衰问题，开发出可承受lOW功率的LED。其尺寸为2．5mm×2.5mm，可在5A电流下工作，光输出达200lm，它作为固体照明光源有很大发展空间。

　　Luxeon系列功率LED是将AlGalnN功率型倒装管芯倒装焊接在具有焊料凸点的硅载体上，然后把完成倒装焊接的硅载体装人热沉与管壳中，键合引线进行封装。这种封装对于取光效率、散热性能、加大工作电流密度的设计都是的。其主要特点是：热阻低，一般仅为14℃／W，只有常规LED的1／10；可靠性高，封装内部填充稳定的柔性胶凝体，在一40～120℃范围内，不会因温度骤变产生的内应力，使金丝与引线框架断开，并防止环氧树脂透镜变黄，引线框架也不会因氧化而玷污；反射杯和透镜的设计使辐射图样可控和光学效率。另外，其输出光功率、外量子效率等性能优异，将LED固体光源发展到一个新水平。

　　Norlux系列功率LED的封装结构为六角形铝板作底座（使其不导电）的多芯片组合，底座直径31.75mm，发光区位于其中心部位，直径约0.375mm×25.44mm，可容纳40只LED管芯，铝板同时作为热沉。管芯的键合引线通过底座上制作的两个接触点与正、负极连接，根据所需输出光功率的大小来确定底座上排列管芯的数目，可组合封装的超高亮度的AlGaInN和AlGaInP管芯，其发射光分别为单色，彩色或合成的白色，用高折射率的材料按光学设计形状进行包封。这种封装采用常规管芯高密度组合封装，取光效率高，热阻低，较好地保护管芯与键合引线，在大电流下有较高的光输出功率，也是一种有发展前景的LED固体光源。

　　在应用中，可将已封装产品组装在一个带有铝夹层的金属芯PCB板上，形成功率密度LED，PCB板作为器件电极连接的布线之用，铝芯夹层则可作热沉使用，获得较高的发光通量和光电转换效率。此外，封装好的；SMD LED体积很小，可灵活地组合起来，构成模块型、导光板型、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源。

　　功率型Lm的热特性直接影响到Lm的工作温度、发光效率、发光波长、使用寿命等，因此，对功率型LED芯片的封装设计、制造技术更显得尤为重要。