[00111419]功率型无线封装LED光源的研发及产业化

随着LED行业和技术的不断成熟,加上国家政策的支持和导向,目前国内外众多传统照明巨头纷纷投入到半导体照明的开发中,但是LED在技术上仍然存在不少问题：在一般照明领域,LED与荧光灯相比,无论从成本还是效率方面,还有待提高,相关产品还有一个成熟过程;功率型LED芯片的表面面积小,工作时电流密度大,照明往往要求多个LED组合而成,LED密集度大,发热密度高;结温上升导致光输出减少,芯片加快蜕化,缩短器件寿命;LED随结温的上升向长波方向漂移。因此,研制具有高光效、散热性好的功率型LED显得尤为必要。 传统陶瓷功率型LED的封装过程是先在陶瓷固晶焊盘位置上点上固晶银胶,然后将功率型芯片绑定在其上方,银胶完全固化后将功率型LED芯片牢牢地粘贴在陶瓷焊盘上,再焊线,最后完成封装,传统功率型LED由于是通过银胶固晶,在工作时,芯片会产生大量的热能,热能通过银胶传导至陶瓷基板的焊盘上,再由固晶焊盘传到陶瓷基板上来完成散热。这样的封装方式和结构由如下缺点：1)由于银胶导热有限,其导热系数大约在20W/MK,整体功率型热阻在10－15℃/W,散热性能较差,从而缩短功率型LED的寿命并降低其光效;2)无法满足大电流驱动的要求,无法与共晶焊方式相比拟;3)由于使用了银胶固晶,银胶对光有所吸收,会降低出光效率,增加了焊线工艺,也增加了功率型LED的成本。 本研究针对传统封装工艺的缺点,研究一种采用共晶材料对功率型LED芯片正负极进行固定和实现电路连线的无线封装技术,并基于该技术研发一种功率型LED产品-Smart3535。 主要技术及创新性如下： （1）采用共晶材料对功率型LED芯片正负电极进行固定和实现电路连接的无线封装技术; 针对传统功率型LED封装方式和结构散热性能较差,无法满足大电流驱动的要求,成本高的缺点,本项目提出一种采用共晶材料对功率型LED芯片正负电极进行固定和实现电路连接的无线封装技术。 （2）使用喷枪喷涂工艺将荧光粉均匀涂到蓝光芯片表面的喷涂技术; 在荧光粉涂覆方面,项目采用将荧光粉通过喷涂方式均匀涂到蓝光芯片的表面,从而使LED蓝光芯片发出蓝光激发荧光粉,产生白光的新工艺方法。 （3）以DPC工艺为基础的陶瓷板作为功率型LED基板的技术。 在基板问题上,传统功率型LED以高温PPA材料为基座,高温PPA材料的特性决定了其必然的缺点是导热系数低,散热慢,导致产品使用寿命低。以及易吸潮吸水,且与灌封胶的粘结性不好,易使表面贴装发光二极管（SMD LED）受潮失效,从而导致功率型SMD LED死灯,目前市面上功率型SMD LED死灯大部分都是由于SMD LED气密性差造成受潮所致。这一缺点使得功率型SMD LED无法广泛应用于户外,同时传统功率型LED大部分无法过回流焊,只能靠手动焊接,生产效率较低。为了彻底解决SMD LED受散热影响使用寿命低、受潮失效及自动化生产问题,项目产品采用以DPC工艺为基础的陶瓷板作为功率型LED的基板。 本项目所研究的无线封装技术由于不需要焊线,具有能提高发光效率和功率型LED信赖性性能,减少焊线工艺,提高封装体的制造效率,节省成本等优点,这些优点将使该技术具有非常高的推广应用价值,采用该工艺生产的Smart3535产品将具有高光效、防潮、可靠性高等优点,在市场竞争上将具有较大的优势。截止2013年12月底,本项目新增就业岗位20个,扩大了就业机会,增加了税收,有力推动了地方经济发展。