0.引言　
LED是一種可直接將電能轉化為可見光和輻射能的發(fā)光器件，由于具有工作電壓低、耗電量小、發(fā)光效率高、發(fā)光響應時間極短、光色純、結構牢固、抗沖擊、耐振動、性能穩(wěn)定可靠、重量輕、體積小、成本低等一系列特性，其發(fā)展突飛猛進，現(xiàn)已能批量生產整個可見光譜段各種顏色的高亮度、高性能產品。國產紅、綠、橙、黃的LED產量約占世界總量的11%，“十五”期間的產業(yè)目標是達到年產300億只的生產水平，實現(xiàn)超高亮度AIGSLnp的LED外延片和芯片的大批量生產，年產10億只以上紅、橙、黃超高亮度LED管芯，突破GAn材料的關鍵技術，實現(xiàn)藍、綠、白LED的中批量生產。
在LED產業(yè)鏈接中，上游是LED襯底晶片及襯底生產，中游的產業(yè)化為LED芯片設計及制造生產，下游歸LED封裝與測試，研發(fā)低熱阻、優(yōu)異光學特性、高可靠的封裝技術是新型LED走向實用、走向市場，實現(xiàn)產業(yè)化的必經之路，從某種意義上講是連接產業(yè)與市場的紐帶，只有封裝好的LED才能成為終端產品，才能投入市場實際應用，才能為顧客提供服務，使產業(yè)鏈環(huán)環(huán)相扣，無縫暢通�！�
1.LED封裝的特殊性　
LED封裝技術大都是從分立器件封裝技術基礎上發(fā)展而來的，但也有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常工作，輸出：可見光的功能，既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。
LED的核心發(fā)光部分是由p型和n型半導體構成的pn結管芯，當注入pn結的少數載流子與多數載流子復合時，就會發(fā)出可見光，紫外光或近紅外光。但pn結區(qū)發(fā)出的光子是非定向的，即向各個方向發(fā)射有相同的幾率，因此，并不是管芯產生的所有光都可以釋放出來，這主要取決于半導體材料質量、管芯結構及幾何形狀、封裝內部結構與包封材料，應用要求提高LED的內、外部量子效率。常規(guī)Φ5mm型LED封裝是將邊長為0.15mm的正方形管芯粘結或燒結在引線架上，管芯的正極通過球形接觸點與金絲鍵合為內引線并與一條管腳相連，負極通過反射杯和引線架的另一管腳相連，然后其頂部用環(huán)氧樹脂包封。反射杯的作用是收集管芯側面、界面發(fā)出的光，向期望的方向角內發(fā)射。頂部包封的環(huán)氧樹脂做成一定形狀，有這樣幾種作用：保護管芯等不受外界侵蝕；采用不同的形狀和材料性質（摻或不摻散色劑)，有透鏡或漫射透鏡功能，控制光的發(fā)散角；管芯折射率與空氣折射率相關太大，致使管芯內部的全反射臨界角較小，其有源層產生的光只有小部分被取出，大部分留在管芯內部經多次反射而被吸收，易發(fā)生全反射從而導致過多光損失，應選用相應折射率的環(huán)氧樹脂作過渡，提高管芯的光出射效率。用作構成管殼的環(huán)氧樹脂須具有耐濕性、絕緣性、機械強度，對管芯發(fā)出光的折射率和透射率較高。選擇不同折射率的封裝材料和不同封裝幾何形狀對光子逸出效率的影響是不同的，發(fā)光強度的角分布也與管芯結構、光輸出方式、封裝透鏡所用材質和形狀有關。若采用尖形樹脂透鏡，可使光集中到LED的軸線方向，相應的視角較��；如果頂部的樹脂透鏡為圓形或平面型，其相應視角將增大。
一般情況下，LED的發(fā)光波長隨溫度變化為0.1~0.3nm/℃，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。另外，當正向電流流經pn結，發(fā)熱性損耗使結區(qū)產生溫升，在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發(fā)光強度會相應地減少1％左右。封裝散熱時保持色純度與發(fā)光強度非常重要，以往多采用減少其驅動電流的辦法，降低結溫，多數LED的驅動電流限制在10mA左右。但是，LED的光輸出會隨電流的增大而增加，目前，很多功率型LED的驅動電流可以達到70mA、100mA甚至1a 級，這就需要改進封裝結構，采用全新的LED封裝設計理念和低熱阻封裝結構及技術、改善熱特性。例如，采用大面積芯片倒裝結構，選用導熱性能好的銀膠，增大金屬支架的表面積，焊料凸點的硅載體直接裝在熱沉上等方法。此外，在應用設計中，pcB線路板等的熱設計、導熱性能也十分重要。