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国内LED封装技术的发展
现状与趋势分析

口文／谢兴华

LED封装的主要任务是将外引线连接到LED芯片的2．表面贴膜封装阶段(SMD—LED)

电极上，同时保护好LED芯片，并且起到提高光取出效率在2002年表面贴膜封装的LED产品逐渐被市场接
的作用。在LED产业链中，LED封装是连接产业与市场的受，LED进入表面贴膜封装阶段。SMD封装一般有两种结
纽带。LED封装涉及到光、热、电等领域的知识，是一个综构：一种为金属支架片式LED。另一种为PCB片式LED。
合复杂的课题，其中LED芯片、散热设计、封装材料等一直主要是利用焊锡熔融再凝固的方式安装在器件载板上，形

是影响LED封装质量的主要因素。本文首先介绍国内LED成SMD—LED产品。这样的LED产品在质量上有很大提
封装的发展情况，再结合LED封装的主要技术及目前的技升，更便于集成化，且生产效率很高。
术难点提出国内LED封装的发展趋势。

一
、国内LED封装技术的发展及研究成果

LED封装技术是在分离器件封装技术的基础上发展
和演变而来的。随着LED芯片及材料技术研发的突破，
LED封装技术也得到了突破性的提高。按LED产品市场划
分，我国LED封装的发展主要经历了引脚式封装、表面贴
膜封装与功率型封装三个阶段。
1．引脚式封装阶段(Lamp—LED)
2002年以前，引脚式封装是LED封装采用的主要技3．功率型封装阶段

术。引脚式封装就是常用的3—5mm封装结构。一般用于电国内功率型LED封装早在上世纪九十年代就开始，目
流较小(20～30mA)，功率较低(小于0．1W)的LED封装。主前国内食人鱼和PLCC封装结构的产品均可批量生产，并
要用于仪表显示或指示，大规模集成时也可作为显示屏。其已研制出单芯片1w级的大功率LED封装的样品，而且还

缺点在于封装热阻较大(一般高于100K／W)，寿命较短。进行多芯片或多器件组合的大功率LED的研制开发，并可
提供部分样品供试用。国外在功率型封装这方面的研究成
果比较突出，5W系列、Luxeon系列、Norlux系列产品在

LED行业具有很强的实力。

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二、LED封装技术的研究装材料中苯基的质量分数，可降低这类有机硅材料的收缩
率，还可提高其耐冷热循环冲击性能；甚至可获得优异的机

LED从上世纪六十年代研制出来并逐步走向市场化，械性能和粘接性能，能经受1000次一5O℃～15O℃冷热循
其封装技术也在不断改进和发展。LED由最早用玻璃管封环冲击而不开裂的有机硅封装材料。

装发展至支架式环氧封装和表面贴装式封装，使得小功率技术难点：
LED获得广泛的应用。从上世纪九十年代开始，由于LED没有经过补强的有机硅封装材料的硬度和强度较差，
外延、芯片技术上的突破，四元系AIGalnP和GaN基的不能满足LED封装材料的某些技术要求。
LED相继问世，实现了LED全色化，发光亮度大大提高，并(3)新型封装材料前瞻

可组合各种颜色和白光。随着LED应用面不断扩大。对总部设在德国慕尼黑市的瓦克化学集团将在第24届
LED封装技术也有了新的要求。欧洲光伏太阳能展览会暨科技大会上展出一种生产太阳能
1．封装材料电池模块使用的新型热塑性封装材料。这种以有机硅为基
(1)有机硅改性环氧树脂LED封装材料础的弹性塑料薄膜能够在热作用下改变形状，加工使用方

采用有机硅改性环氧树脂作封装材料。可提高封装材便迅速。由于它特殊的整体性能，这一以注册商标TEC—
料的韧性和耐冷热性，降低其收缩率和热膨胀系数。最直接TOSIL投入市场的薄膜明显优于通常使用的封装材料。
的方法是先制备有机硅改性环氧树脂，然后硫化成型获得TECTOSIL能够有效地保护敏感的太阳能电池长期不受机
LED封装材料。械和化学负荷的影响。同时TECT0SIL薄膜在降低生产成
技术难点：本方面是一大进步，保证了每一模块都有相同的质量。
如何改善这类LED封装料的耐热性、导热性和防潮性因为它是没有反应活性的材料。所以TECTOSIL的操

能?作使用都非常方便。在运输和储藏过程中不需要冷却。使用
解决方法：这一新封装材料生产的模块都通过了IEC61215规定的测
添加粒径小于400nm的无机填料(如石英粉、单晶硅、试。这一材料适用于生产所有类型的模块，可以用于真空贴
铝粉、锌粉、玻璃纤维等)，可以改善封装材料的耐热性和导膜机和连续工艺。通过这些特点。TECTOSlL打开了通往新
热性；如果在混合物中加入磷化合物、苯酚衍生物、透明金工艺技术的大门。
属氧化物纳米颗粒，也可提高封装材料的导热性能。改善其2。封装技术工艺
防潮性能。(1)散热技术
除直接使用有机硅改性环氧树脂作为封装材料外，还技术介绍：采用低电阻率、高导热性能的材料