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LED封装工艺、发展现状及趋势
光电汇 | 2024-03-05

现如今,LED显示屏以及LED照明灯具可谓是司空见惯。而这背后,LED封装技术的提升,可谓是功不可没。LED封装,是指将LED芯片封装在提供电气连接、热管理和光学功能的保护性封装或模块中的过程。下面,就请跟随Kinglight晶台的脚步,来了解一些常见的LED封装工艺与结构,及LED封装发展的现状和趋势等。

LED封装结构

LED封装结构图

LED封装技术

 

LED封装技术因应用场景的不同,体现出多样化的属性。以下为三种常见的LED封装技术。

 

SMD表面贴装:

SMD表面贴装技术广泛应用于LED显示屏和LED照明灯具。SMD表贴封装的LED具有平坦的底面和用于表面安装到电路板上的引线,从而实现高密度封装和自动化组装。

 

芯片级封装 (CSP):

芯片级封装即CSP具有更小的外形尺寸,因为它们消除了对传统封装基板的需求。LED芯片直接安装在基板上,减小了封装尺寸并提高了热性能。

 

倒装芯片:

倒装芯片封装是指将LED芯片倒置在基板上进行粘合封装的技术。倒装芯片封装旨在提高LED芯片的电气连接和散热性能。倒装芯片封装可实现高功率和高密度LED应用。

 

LED封装工艺流程

 

LED封装流程通常涉及多个步序,并根据不同的应用场景会有所差异。下面是LED封装的三个必不可少的工艺流程。

 

焊线作业

焊线作业是使用细金属线(例如金、铝或铜)将LED芯片连接到封装基板的常用方法。金属线位LED芯片提供电气连接和机械支持。

 

固晶作业:

固晶作业及对LED芯片施加环氧树脂或焊料等以将芯片连接材料固定到封装基板上。 固晶作业可确保芯片和封装结构之间的准确链接和提供热传导。

 

点胶作业

点胶作业是指在LED芯片上施加一层环氧树脂或硅胶作为保护层,以保护其LED芯片免受环境因素的影响、增强光提取并提高可靠性。

 

LED封装发展趋势

 

随着LED封装技术的发展和不断提升的市场需求,LED封装正呈现出以下发展趋势。

 

LED体积小型化:

LED封装正在向更小的外形尺寸发展,例如CSP和小型化SMD封装,以生产更为小巧紧凑、轻量化的LED元器件。

 

LED高功率化:

随着对高功率LED的需求,封装技术不断发展,以满足更高的热管理要求并提高效率。

 

先进的散热解决方案:

为了增强散热,新的封装结构采用了先进的热管理材料,例如陶瓷基板和金属芯印刷电路板(MCPCB)。

 

COB封装

COB是Chip-on-board封装,即板上LED芯片封装,指直接将裸LED芯片封装到PCB基板上,为LED显示器件提供更丰富的色彩混合性能、为LED照明模块等应用提供高流明输出和照明亮度。

 

晶圆级封装 (WLP):

WLP即晶圆级LED封装是指将LED封装工艺集成到晶圆制造步骤中,从而降低成本并实现大批量生产。晶圆级封装具有更小的外形尺寸和更高的电气性能等优点。

 

总而言之,LED封装技术趋向于提高LED性能、能源效率、可靠性和提升LED元器件的成本效益,并同时满足越来越广泛的市场需求,如LED显示屏、LED照明灯具、汽车用LED灯等。而随着LED封装结构、材料和工艺的持续进步,LED封装技术亦不断提升。