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关于LED封装的一些事情

时间:2019-09-06 17:07来源:百度百科 作者:- 点击:
LED封装原理
       LED封装主要是提供LED芯片一个平台,让LED芯片有更好的光、点、热的表现,好的封装可以让LED有更好的发光效率与好的散热环境,好的散热环境进而提升LED的使用寿命。LED封装基数主要构建在五个主要考虑因素上,分别为光学取出效率、热阻、功率耗散、可靠性及性价比(LM/$)。
       以上每一个因素在封装中都是相当重要的环节,举例来说,光取出效率关系到性价比;热阻关系到可靠性及产品寿命;功率耗散关系到客户应用,整体而言,较佳的封装技术就是必须要兼顾好每一点,但最重要的是要站在客户的立场上思考,能满足并超出客户需求,就是好的封装。
       针对LED的封装材料组成,LED封装主要由基板、芯片、固晶胶、荧光粉、封装胶等组成。我们先将芯片利用固晶胶黏贴在基板上,使用金线将芯片与基板电性连接,然后将荧光粉和封装胶混合,搭配不同的荧光粉比例,以及适当的芯片波长可得到不同的颜色,最后将荧光粉与封装胶的混合体灌入基板中,加热烘烤使胶材固化后,即完成最基本的LED封装。

 
LED封装四大发展趋势
        LED封装技术主要是往高发光效率、高可靠性、高散热能力与薄型化发展,从芯片来看,目前最普遍的是水平式芯片,比较高端的厂商则研发垂直式芯片与覆晶型芯片,原先水平式芯片LED使用蓝宝石基板,散热能力较差,且在高电流驱动下,光取出效率下降幅度也较大,因此,为了降低LED成本,高电流密度的芯片设计便以获取更多的光输出为主要研究方向,在这样的考虑下,使用垂直式封装的芯片便成为下一课题,此类芯片使用硅等高散热基板,在高电流操作下,有更好的散热效率,所以也有更高的光输出,但由于制作流程复杂,工艺良率过低,以至于无法达到理想的性价比,由此可知,在高瓦数封装上,工艺良率所导致的价格因素也是一大考虑。
        LED封装技术目前主要往高发光效率、高可靠性、高散热能力与薄型化四个方向发展,目前最主要的亮点有硅基LED和高压LED,硅基LED之所以引起业界越来越多的关注,是因为它比传统的蓝宝石基底LED的散热能力更强,因此功率可做得更大,Cree就重点在发展硅基LED,它目前存在的主要问题是良率还较低,导致成本偏高。
       高压LED是另一大亮点,它因可大幅缩小DC-DC降压电路的输出电压差,而进一步提升LED驱动电源的效率,这可有效降低LED灯具对散热外壳的要求,从而降低LED灯具总体成本。目前Cree、Osram和亿光都在发展高压LED工艺。
  

LED封装技术和结构有哪些
        LED芯片要通过封装才能形成发光的二极管,才能发光。那么LED芯片封装有哪些形式呢?LED芯片封装在结构上会有哪些区别呢?下面来为大家一一解答。
LED芯片封装分很多种,要根据实际的光电特性要求来运用不同样式的封装,单单常见的LED封装有以下五种常见的样式。

一、LED芯片软封装
        这种封装方式一般应用在字符显示、数码显示、电陈显示的LED产品中,LED芯片软封装就是把LED芯片直接黏贴在PCB印刷板上,通过焊线连接成我们想要的字符、陈列效果,再用透明树脂来保护这些芯片和焊线。
二、引脚封装
        这种封装的主要优点是能够灵活控制LED芯片发出光的角度,同时也可以很容易的实现侧发光的功能,引脚封装法只要把芯片固定在引线框架上,再用环氧树脂包封就可以成为一个单一的LED器件了。
三、贴片封装法
        这一方法就是将LED芯片贴在细小的引线框架上,焊上电极引线就可以了。
四、双列直插封装法,也就是我们常说的食人鱼封装法
        这一封装有很多的优点,不仅热阻低,散热性能好,而且LED的输入功率也相对的大,可以达到0.1W到0.5W之间,但生产成本也比较高。
五、功率型封装法
        这一方法在LED投射灯和大功率LED平板灯上也会经常用到,这一LED封装法的优点主要是芯片的热量能够迅速的散发到外部空气中,达到LED芯片和环境温度差保持在一个很低的数值上。
 

中国LED封装产业发展情况
        LED产业被定义为新能源产业,是当下和将来一段时间内,具有高度成长性的产业。正因如此,无论是国际还是国内,众多企业特别是世界级打企业对LED产业投入都非常大,竞争的激烈程度不仅仅是表现在核心技术的研发上,更体现在产能和市场占有率的竞争。
        中国目前占全球LED封装产量的70%。然而,中国有近2000家LED封装企业,产能非常分散,几乎没有一个企业能够生成与国际级大企业比肩竞争的实力。
目前国内的封装业从技术、人才、装备、研究领域灯方面来看,单独指标的最高水平对比国际最高水平并没有多少根本性的差距,甚至整体的产值也不低,占到全球市场值的10%以上。这里面实际上根本的差距是在整体的整合太差,还没有形成真正意义上的领军企业和领军企业群体,全国1000多家封装企业都在较低的层次上各自为战,各自的技术、人才、装备优势都得不到互补,也就得不到相互的促进,所以从现实的综合角度分析,封装业在LED中有比较重要的地位,而且我们有相当多的潜在优势,只要整合得力,这种优势就可以转化为竞争优势。

 
制约中国LED封装产业发展的因素
中国LED封装企业的技术不够是一个非常大的制约因素
        做得好的封装企业需要非常高的技术实力,其实封装技术的含金量不亚于芯片生产,比如如何解决LED散热、如何降低LED的热阻、如何增加LED的出光效率、如何增强LED的可靠性灯,这些都需要非常好的技术做后盾,才能早就一个强大的封装企业。
        从技术上来说,一是关键的封装材料,如基板材料、有机胶、荧光粉等其性能有待提高。二是大功率LED封装技术的散热问题尚未完全解决,三是封装结构针对不同的应用场合应有所创新,这些技术问题有待于技术工艺的不断提高,加以克服。
        从专利上来说,关键封装技术往往与国外的封装专利相悖,如白光封装技术,功率LED封装散热技术等,如要规模化封装生产并大量出口,必将遇到专利的纠纷。

品牌缺失是另外一个限制因素
        国内外在封装领域技术差距正在缩小,而且应用领域的机会在不断增加,企业的规模效益也在增加,新兴产品正在形成,但是品牌效应却远远比不上国际大厂,在许多业内人士的心目中,国内产的LED光源那就是低端产品的标志,缺乏认知度,所以,培养品牌是一个不可或缺的过程。
        应该说目前在我国LED产业链中地位最举足轻重的还是封装业。国内封装业总体发展还是比较健康的,但资源整合显然不足,低层次竞争激烈的情况较为严重,下一步的发展必须要解决这个问题,LED封装业也的确到了规模化、品牌化的时期。
        随着市场的日趋成熟,行业内的竞争将会进一步的加剧,企业面临的压力会越来越大。若要在激烈的市场竞争中立于不败之地需要的不仅仅是规模,更需要的是对于本企业所处在行业的深入理解,进而形成足够的核心竞争力,而这个核心竞争力必须与行业需求契合。
        但正是这种与国际大厂之间的差距隐藏着巨大的机会。在LED液晶电视,室内照明市场大规模启动后,中国作为全世界最大的应用市场,为本土的企业带来了更多的机会,像其他成熟市场一样,中国LED封装市场的格局发生了重大的改变。
        国际大公司仍然在国内的高亮度LED市场中占据主导地位,因此,国内LED封装企业只有不断扩大生产规模,提升技术水平,才能在不断加剧的市场竞争中得到更好的发展。
 
        LED封装业不仅有着一个很好的市场发展空间,而且兼顾国内国外也有了一个较健康发展的产业平台支持,打造国际一流的规模化龙头封装企业已完全不是空谈!

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