LED 封裝材料主要可分為：基板材料、固晶互連層材料、環(huán)氧樹脂材料。選擇封裝材料時(shí)，需要考慮材料的各種熱性能，包括材料的熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)。當(dāng)封裝材料之間的熱性能相差較小，封裝熱阻較低，避免溫度分布不均勻而引起LED器件的失效，從而提高LED器件的可靠性能。

基板材料

基板層與LED 芯片之間的熱材料參數(shù)存在差異，會(huì)使得產(chǎn)生的應(yīng)力不匹配的問題，從而可能會(huì)導(dǎo)致電極之間引線鍵合的斷裂問題。先前是選用散熱性能較好的陶瓷作為基板材料，但是費(fèi)用很貴，性價(jià)比不高，不適合被用于大規(guī)模和低成本的生產(chǎn)。所以一般會(huì)選用其他的作為替代材料，比如成本低且導(dǎo)熱性能好的銅板和鋁板。

固晶互連材料

固晶互連層是LED 封裝中的關(guān)鍵，所以選擇合適優(yōu)良的互連材料，對(duì)提高LED器件散熱性能非常關(guān)鍵。現(xiàn)有的市面上的固晶材料主要有絕緣膠和導(dǎo)電銀膠兩種。

首先，絕緣膠因?yàn)槠鋵?dǎo)熱系數(shù)不同分為高導(dǎo)熱絕緣膠和低導(dǎo)熱絕緣膠，主要用于小功率LED器件，因?yàn)樾」β蔐ED器件發(fā)熱絕對(duì)值比較小，無需額外的散熱結(jié)構(gòu)，低成本的絕緣膠可以達(dá)到其散熱的能力。

其次，目前應(yīng)用最多的導(dǎo)電銀膠因?yàn)榧夹g(shù)比較成熟，熱導(dǎo)率比絕緣膠高而廣泛應(yīng)用。在倒裝LED中，錫膏和金錫合金作為主要的固晶互連材料。金錫合金的導(dǎo)熱率較高，固晶后形成的互連層熱阻最小。錫膏焊料的熱導(dǎo)率比導(dǎo)電銀膠好，但是金錫合金和錫膏焊料作為固晶互連層一般用于大功率LED器件中，更能夠滿足大功率LED器件對(duì)散熱性能的要求。

目前，市場上出現(xiàn)的LED器件互連材料主要以導(dǎo)電銀膠為主，因?yàn)榻疱a合金共晶和錫膏焊料固晶的工藝相比導(dǎo)電銀膠復(fù)雜很多，并且共晶焊接設(shè)備價(jià)格比較高；其次，研究表明，金錫合金、錫膏焊料作為互連層材料，內(nèi)部容易產(chǎn)生大量的空洞，空洞的存在會(huì)導(dǎo)致LED芯片內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，漏電流增加以及封裝材料性能衰退。而導(dǎo)電銀膠在固化烘烤之后，其互連層沒有明顯的氣泡，互連層性能較為理想；另外，導(dǎo)電銀膠的材料成本比錫膏焊料和金錫合金低，相比較而言導(dǎo)電銀膠具有研究的價(jià)值。

環(huán)氧樹脂材料

環(huán)氧樹脂是LED 芯片外部灌封的常用材料，相比于其他灌封材料具有很多優(yōu)點(diǎn)：良好的絕緣性、密封性和透光性能。但熱應(yīng)力與LED 器件內(nèi)部不十分匹配，故會(huì)影響壽命。目前有改用硅膠和陶瓷代替環(huán)氧樹脂作為封裝材料，有機(jī)硅膠的導(dǎo)熱性能和抗紫外線能力強(qiáng)，并且具有良好的機(jī)械性能，使LED 使用壽命更長，發(fā)光效率更高。

在機(jī)器視覺和半導(dǎo)體設(shè)備、3D成像和打印、太陽能和光伏發(fā)電、生命科學(xué)和醫(yī)療等產(chǎn)品的研發(fā)過程中，我們經(jīng)常需要一些比較精密的LED光源，目前市場上主要是LED+導(dǎo)光板的簡單形狀組合，在過去的時(shí)代尚能使用，在AI時(shí)代，達(dá)到光學(xué)精度級(jí)別的光源才能滿足您的需求。





審核編輯：劉清