LED帝国

1）采用大面积芯片封装

　　用1x1 mm2的大尺寸芯片取代现有的0.3 x0.3 mm2的小芯片封装，在芯片注入电流密度不能大幅度提高的情况下，是一种主要的技术发展趋势。

2）芯片倒装技术

　　解决电极挡光和蓝宝石不良散热问题，从蓝宝石衬底面出光。在p电极上做上厚层的银反射器，然后通过电极凸点与基座上的凸点键合。基座用散热良好的Si材料制得，并在上面做好防静电电路。根据美国Lumileds公司的结果，芯片倒装约增加出光效率1.6倍。芯片散热能力也得到大幅改善，采用倒装技术后的大功率发光二极管的热阻可低到12～15℃/W。

3）金属键合技术

1、LED封装的特殊性              

   LED封装技术大都是从分立器件封装技术基础上发展而来的，但也有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。                       LED的核心发光部分是由ｐ型和ｎ型半导体构成的PN结管芯，当注入PN结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但PN结区

　　LED芯片封装后可用于照明，由于LED采用半导体制程，LED照明也称半导体照明，半导体照明完全不同于传统的白炽灯、荧光灯照明原理，其具有节能（能耗为白炽灯的1/8~1/10、节能荧光灯的1/3~1/2）、环保（可回收、无污染）、可数字化设计等优势，是下一代照明光源，可全面替代白炽灯、荧光灯、汽车灯及各种背光源。

　　目前白光LED的发光效率、可靠性、寿命以及大功率LED封装等技术等还需要进一步提高，成本需要降到到合理水平才能进入通用照明市场，从目前全球产业进程看，这一时间预计在2010年前后。但在特种照明市场，白光LED照明会提前导入

　　目前从全球来看，手机背光占领LED的大部分市场，在接下来的一波推进潮

日本：Nichia(日亚)、Toyota Gosei（丰田合成）、Toshiba（东芝）、Citizen、Matsushita（松下）、Stanley、Sanso(大洋日酸)、昭光电工、索尼、三洋

美国：Cree、Lumileds、Agilent、GELcore、Veeco（维易科）

欧洲：Orsam、Aixtron(德国爱思强)

台湾：晶元、亿光、光宝、璨圆、泰古、广稼、华上、佰鸿、东贝、一诠、鼎元、光磊

韩国：三星、LG

　　一、前言

　　大功率LED封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到LED的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点，特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。LED封装的功能主要包括：1.机械保护，以提高可靠性;2.加强散热，以降低芯片结温，提高LED性能;3.光学控制，提高出光效率，优化光束分布;4.供电管理，包括交流/直流转变，以及电源控制等。

　　LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展，LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着芯片功率的增

       我们经常会碰到LED不亮的情况，封装企业、应用企业以及使用的单位和个人，都有可能碰到，这就是行业内的人说的死灯现象。究其原因不外是两种情况：其一，LED的漏电流过大造成PN结失效，使LED灯点不亮，这种情况一般不会影响其它的LED灯的工作；其二，LED灯的内部连接引线断开，造成LED无电流通过而产生死灯，这种情况会影响其它的LED灯的正常工作，原因是由于LED灯工作电压低（红黄橙LED工作电压1.8V—2.2V，蓝绿白LED工作电压2.8—3.2V），一般都要用串、并联来联接，来适应不同的工作电压，串联的LED灯越多影响越大，只要其中有一个LED灯内部连线开路，将造成该串联电路的整串LED灯不亮，可见这种情况比第一种情况要严重的多。LED死灯是影响产品质量、可靠性的关健，如何减少和杜绝死灯，提高产品质量和可靠性，是封装、应用企业需要解决的关键问题。下面是对造成死灯的一些原因作一些分析探讨，

　　以目前的技术可以使InGaN有源层在常温，普通注入电流条件下的内量子效率达到90~95%。当温度升高，内量子效率会比较大的下降。因此要提高发光效率必须控制结温和提高出光效率。

   1  提高LED芯片出射效率的技术

　1．1  衬底激光剥离技术（Lift-off）

　　因为LED的GaAs基衬底的折射率非常大，所以它所造成的内部光吸收损失很大。这种方法将LED 的GaAs 衬底剥离，换成透明衬底，然后粘结在透明的GaP衬底上，使光从下底面出射。所以又被称为透明衬底LED（TS-LED）法。[4]理论上讲，这种方法可以提高光的出射率一倍。

外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和SiC，Si）上，气态物质In,Ga,Al,P有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。

外延片的生产制作过程是非常复杂，展完外延片，接下来就在每张外延片随意抽取九点做测试，符合要求的就是良品，其它为不良品（电压偏差很大，波长偏短或偏长等）。良品的外延片就要开始做电极（P极，N极），接下来就用激光切割外延片，然后百分百分捡，根据不同的电压，波长，亮度进行全自动化分检，也就是形成LED晶片（方片）。然后还要进行目测，把有一点缺陷或者电极有磨损的，分捡出来，这些就是后面的散晶。此时在蓝膜上有不符合正常出货要求的晶片，也就自然成了边片或毛片等。不良品的外延片（主要是有一些参数不符合要求），就不用来做方片，就直接做电极（P极，N极），也不做分检了，也就是目前市场上的LED大圆片（这里面也有好东西，如方片等）。