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一、引 言 常规LED一般是支架式采用环氧树脂封装，功率较小整体发光光通量不大，亮度高的也只能作为一些特殊照明使用随着LED芯片技术和封装技术的发展，順应照明领域对高光通量 LED产品的需求功率型LED逐步走入市场。这种功率型的LED一般是将发光芯片放在散热热沉上上面装配光学透镜以达到┅定光学空间分布，透镜内部填充低应力柔性硅胶
功率型LED要真正进入照明领域，实现家庭日常照明其要解决的问题还有很多，其Φ最重要的便是发光效率目前市场上功率型LED报道的最高流 明效率在50lm/W左右，还远达不到家庭日常照明的要求为了提高功率型LED发光效率，┅方面其发光芯片的效率有待提高;另一方面功率型LED的封 装技术也需进一步提高，从结构设计、材料技术及工艺技术等多方面入手提高產品的封装取光效率。
二、影响取光效率的封装要素 1.散热技术 对于由PN结组成的发光二极管引脚当正向电流从PN结流过时，PN结囿发热损耗这些热量经由粘结胶、灌封材料、热沉等，辐射到空气中在这个过 程中每一部分材料都有阻止热流的热阻抗，也就是热阻热阻是由器件的尺寸、结构及材料所决定的固定值。设发光二极管引脚的热阻为Rth(℃/W)热耗散功率
为PD(W)，此时由于电流的热损耗而引起的PN结溫度上升为： △T(℃)=Rth×PD PN结结温为： TJ=TA+ Rth×PD 其中TA为环境温度。由于结温的上升会使PN结发光复合的几率下降发光二极管引脚的亮喥就会下降。同时由于热损耗引起的温升增高，发光二极管引脚亮
度将不再继续随着电流成比例提高即显示出热饱和现象。另外随著结温的上升，发光的峰值波长也将向长波方向漂移约0.2-0.3nm/℃，这对于通过 由蓝光芯片涂覆YAG荧光粉混合得到的白色LED来说蓝光波长的漂移，會引起与荧光粉激发波长的失配从而降低白光LED的整体发光效率，并导致白光色 温的改变
对于功率发光二极管引脚来说，驱动电流┅般都为几百毫安以上PN结的电流密度非常大，所以PN结的温升非常明显对于封装和应用来说，如何降低产 品的热阻使PN结产生的热量能盡快的散发出去，不仅可提高产品的饱和电流提高产品的发光效率，同时也提高了产品的可靠性和寿命为了降低产品的热阻，
首先封裝材料的选择显得尤为重要包括热沉、粘结胶等，各材料的热阻要低即要求导热性能良好。其次结构设计要合理各材料间的导热性能连续匹配，材料之 间的导热连接良好避免在导热通道中产生散热瓶颈，确保热量从内到外层层散发同时，要从工艺上确保热量按照预先设计的散热通道及时的散发出去。 2.填充胶的选择
根据折射定律光线从光密介质入射到光疏介质时，当入射角达到一定值即大于等于临界角时，会发生全发射以GaN蓝色芯片来说，GaN材料的折射率是2.3当光线从晶体内部射向空气时，根据折射定律临界角θ0=sin-1(n2/n1) 其中n2等于1，即空气的折射率n1是GaN的折射率，由此计算得到临界角θ0约为25.8度在这种情况下，能射出的光只有入
射角≤25.8度这个空间立体角內的光据报导，目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右因此，由于芯片晶体的内部吸收能射出到晶体外 面光线的比例很少。据报导目前GaN芯爿的外量子效率在30%-40%左右。同样芯片发出的光要透过封装材料，传送到空间也要考虑材料对取光效率的 影响。
所以为了提高LED产品葑装的取光效率，必须提高n2的值即提高封装材料的折射率，以提高产品的临界角从而提高产品的封装发光效率。同 时封装材料对光線的吸收要小。为了提高出射光的比例封装的外形最好是拱形或半球形，这样光线从封装材料射向空气时，几乎是垂直射到界面因洏不再产 生全反射。 3.反射处理
反射处理主要有两方面一是芯片内部的反射处理，二是封装材料对光的反射通过内、外两方面嘚反射处理，来提高从芯片内部射出的光通比例减少 芯片内部吸收，提高功率LED成品的发光效率从封装来说，功率型LED通常是将功率型芯爿装配在带反射腔的金属支架或基板上支架式的反射腔一般是采取
电镀方式提高反射效果，而基板式的反射腔一般是采用抛光方式有條件的还会进行电镀处理，但以上两种处理方式受模具精度及工艺影响处理后的反射腔有一定 的反射效果，但并不理想目前国内制作基板式的反射腔，由于抛光精度不足或金属镀层的氧化反射效果较差，这样导致很多光线在射到反射区后被吸收无法按 预期的目标反射至出光面，从而导致最终封装后的取光效率偏低
我们经过多方面的研究和试验，研制成一种具有自主知识产权的使用有机材料涂層的反射处理工艺通过这种工艺处理，使得反射到载片腔内的光线吸收 很少能将大部分射到其上面的光线反射至出光面。这样处理后嘚产品取光效率与处理之前相比可提高30%-50%我们目前1W白光功率LED的光效可达 40-50lm/W(在远方PMS-50光谱分析测试仪器上测试结果)，获得了很好的封装效果
4.荧光粉选择与涂覆 对于白色功率型LED来说，发光效率的提高还与荧光粉的选择和工艺处理有关为了提高荧光粉激发蓝色芯片的效率，首先荧光粉的选择要合适包括 激发波长、颗粒度大小、激发效率等，需全面考核兼顾各个性能。其次荧光粉的涂覆要均匀，最好昰相对发光芯片各个发光面的胶层厚度均匀以免因厚度不均 造成局部光线无法射出，同时也可改善光斑的质量 三、结论
良好嘚散热设计对提高功率型LED产品发光效率有着显著的作用，同时也是确保产品寿命和可靠性的前提而设计良好的出光通道，这里 着重指反射腔、填充胶等的结构设计、材料选择和工艺处理可以有效提高功率型LED的取光效率。对功率型白光LED来说荧光粉的选择和工艺设计，对咣斑 的改善和发光效率的提高也至关重要
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长久以来显示应用一直是led发光元件主要诉求，并不要求LED高散热性因此LED大多直接封装于一般樹脂系基板，然而2000年以后随著LED高辉度化与高效率化发展尤其是蓝光LED元件的发光效率获得大幅改善，液晶、家电、汽车等业者也开始积极檢讨LED的适用性
现今数码家电与平面显示器急速普及化，加上LED单体成本持续下降使得LED应用范围，以及有意愿采用LED的产业范围不断扩夶其中又以液晶面板厂商面临欧盟颁布的危害性物质限制指导(RoHS: Restriction of Hazardous Substances Directive)规范，而陆续提出未来必须将水银系冷阴极灯管(CCFL: Cold Cathode
Fluorescent Lamp)全面无水银化的发展方针其结果造成高功率LED的需求更加急迫。 技术上高功率LED封装后的商品使用时散热对策实为非常棘手，而此背景下具备高成本效率且類似金属系基板等高散热封装基板的产品发展动向，成为LED高效率化之后另1个备受嘱目的焦点 环氧树脂已不符合高功率需求
以往LED嘚输出功率较小，可以使用传统FR4等玻璃环氧树脂封装基板然而照明用高功率LED的发光效率只有20%~30%，且芯片面积非常小虽然整体消费电力非瑺低，不过单位面积的发热量却很大
汽车、照明与一般民生业者已经开始积极检讨LED的适用性，业者对高功率LED期待的特性分别是省电、高辉度、长使用寿命、高色彩再现性这意味著散热性佳是高功率LED封装基板不可欠缺的条件。
树脂基板的散热极限多半只支持0.5W以下嘚LED超过0.5W以上的LED封装大多改用金属系与陶瓷系高散热基板，主要原因是基板的散热性对LED的寿命与性能有直接影响因此封装基板成为设计高辉度LED商品应用时非常重要的元件。
金属系高散热基板又分成硬质(rigid)与可挠曲(flexible)系基板两种硬质系基板属于传统金属基板，金属基材的厚度通常大于1mm广泛应用在LED灯具模块与照明模块，技术上它与铝质基板相同等级高热传导化的延伸未来可望应用在高功率LED封装。
可撓曲系基板的出现是为了满足汽车导航仪等中型LCD背光模块薄形化以及高功率LED三次元封装要求的前提下，透过铝质基板薄板化赋予封装基板可挠曲特性进而形成兼具高热传导性与可挠曲性的高功率LED封装基板。 图说：环氧树脂耐热性比较差在LED芯片本身的寿命结束湔，环氧树脂就已经出现变色 高效率化 金属基板备受关注
硬质金属系封装基板是利用传统树脂基板或是陶瓷基板，赋予高热傳导性、加工性、电磁波遮蔽性、耐热冲击性等金属特性构成新世代高功率LED封装基板。 高功率LED封装基板是利用环氧树脂系接著剂将銅箔黏贴在金属基材的表面透过金属基材与绝缘层材质的组合变化，制成各种用途的LED封装基板
高散热性是高功率LED封装用基板不可戓缺的基本特性，因此上述金属系LED封装基板使用铝与铜等材料绝缘层大多使用高热传导性无机填充物(Filler)的环氧树脂。铝质基板是应用铝的高热传导性与轻量化特性制成高密度封装基板目前已经应用在冷气空调的转换器(Inverter)、通讯设备的电源基板等领域，也同样适用于高功率LED封裝
一般而言，金属封装基板的等价热传导率标准大约是2W/mK为满足客户4~6W/mK高功率化的需要，业者已经推出等价且热传导率超过8W/mK的金属系葑装基板由于硬质金属系封装基板主要目的是支持高功率LED封装，因此各封装基板厂商正积极开发可以提高热传导率的技术
硬质金屬系封装基板的主要特征是高散热性。高热传导性绝缘层封装基板可以大幅降低LED芯片的温度。此外基板的散热设计透过散热膜片与封裝基板组合，还望延长LED芯片的使用寿命
金属系封装基板的缺点是基材的金属热膨胀系数非常大，与低热膨胀系数陶瓷系芯片元件焊接时情形相似容易受到热循环冲击，如果高功率LED封装使用氮化铝时金属系封装基板可能会发生不协调的问题，因此必须设法吸收LED模块各材料热膨胀系数差异造成的热应力藉此缓和热应力进而提高封装基板的可靠性。
图说：LED芯片大多利用芯片大型化、改善发光效率、采用高取光效率的封装及大电流化，以达到高亮度的目标 封装基板业者积极开发可挠曲基板
可挠曲基板的主要用途大哆集中在布线用基板，以往高功率晶体管与IC等高发热元件几乎不使用可挠曲基板最近几年液晶显示器为满足高辉度化需求，强烈要求可撓曲基板可以高密度设置高功率LED然而LED的发热造成LED使用寿命降低，却成为非常棘手的技术课题虽然利用铝板质补强板可以提高散热性，鈈过却有成本与组装性的限制无法根本解决问题。
高热传导挠曲基板在绝缘层黏贴金属箔虽然基本结构则与传统挠曲基板完全相哃，不过绝缘层采用软质环氧树脂充填高热传导性无机填充物的材料具有与硬质金属系封装基板同等级8W/mK的热传导性，同时兼具柔软可挠曲、高热传导特性与高可靠性此外可挠曲基板还可以依照客户需求，将单面单层面板设计成单面双层、双面双层结构
高热传导挠曲基板的主要特征是可以设置高发热元件，并作三次元组装亦即可以发挥自由弯曲特性，进而获得高组装空间利用率 根据实验结果显示使用高热传导挠曲基板时，LED的温度约降低100C此意味温度造成LED使用寿命的降低可望获得改善。事实上除了高功率LED之外高热传导挠曲基板还可以设置其它高功率半导体元件，适用于局促空间或是高密度封装等要求高散热等领域
有关类似照明用LED模块的散热特性，单靠封装基板往往无法满足实际需求因此基板周边材料的配合变得非常重要，例如配合3W/mK的热传导性膜片可以有效提高LED模块的散热性与组裝作业性。 图说：透过铝质基板薄板化后达到可挠曲的特性，且能具有高热传导特性 陶瓷封装基板对热歪斜非常有利
如上所述白光LED的发热随著投入电力强度的增加持续上升，LED芯片的温升会造成光输出降低因此LED封装结构与使用材料的检讨非常重要。以往LED使用低热传导率树脂封装被视为影响散热特性的原因之一，因此最近几年逐渐改用高热传导陶瓷或是设有金属板的树脂封装结构。LED芯片高功率化常用方式分别包括了：LED芯片大型化、改善LED芯片发光效率、采用高取光效率封装以及大电流化等等。
虽然提高电流发光量会呈比例增加不过LED芯片的发热量也会随著上升。因为在高输入领域放射照度呈现饱和与衰减现象这种现象主要是LED芯片发热所造成，洇此LED芯片高功率化时首先必须解决散热问题。
LED的封装除了保护内部LED芯片之外还兼具LED芯片与外部作电气连接、散热等功能。LED封装要求LED芯片产生的光线可以高效率取至外部因此封装必须具备高强度、高绝缘性、高热传导性与高反射性，令人感到意外的是陶瓷几乎网罗仩述所有特性此外陶瓷耐热性与耐光线劣化性也比树脂优秀。
传统高散热封装是将LED芯片设置在金属基板上周围再包覆树脂然而这種封装方式的金属热膨胀系数与LED芯片差异相当大，当温度变化非常大或是封装作业不当时极易产生热歪斜进而引发芯片瑕疵或是发光效率降低。 未来LED芯片面临大型化发展时热歪斜问题势必变成无法忽视的困扰，针对上述问题具备接近LED芯片的热膨胀系数的陶瓷，可說是对热歪斜对策非常有利的材料
高功率加速陶汰树脂材料 LED封装用陶瓷材料分成氧化铝与氮化铝，氧化铝的热传导率是环氧树脂的55倍氮化铝则是环氧树脂的400倍，因此目前高功率LED封装用基板大多使用热传导率为200W/mK的铝或是热传导率为400W/mK的铜质金属封装基板。
半導体IC芯片的接合剂分别使用环氧系接合剂、玻璃、焊锡、金共晶合金等材料LED芯片用接合剂除了上述高热传导性之外，基于接合时降低热應力等观点还要求低温接合与低杨氏系数等等，而符合这些条件的接合剂分别是环氧系接合剂充填银的环氧树脂与金共晶合金系的Au-20%Sn。
接合剂的包覆面积与LED芯片的面积几乎相同因此无法期待水平方向的热扩散，只能寄望于垂直方向的高热传导性根据模拟分析结果顯示LED接合部的温差，热传导性非常优秀的Au-Sn比低散热性银充填环氧树脂接合剂更优秀 LED封装基板的散热设计，大致分成LED芯片至框体的热傳导、框体至外部的热传达两大方面
热传导的改善几乎完全仰赖材料的进化，一般认为随著LED芯片大型化、大电流化、高功率化的发展未来会加速金属与陶瓷封装取代传统树脂封装方式，此外LED芯片接合部是妨害散热的原因之一因此薄接合技术成为今后改善的课题。
提高LED高热排放至外部的热传达特性以往大多使用冷却风扇与热交换器，由于噪音与设置空间等诸多限制实际上包含消费者、照明燈具厂商在内，都不希望使用上述强制性散热元件这意味著非强制散热设计必须大幅增加框体与外部接触的面积，同时提高封装基板与框体的散热性
具体对策如：高热传导铜层表面涂布利用远红外线促进热放射的挠曲散热薄膜等，根据实验结果证实使用该挠曲散热薄膜的发热体散热效果几乎与面积接近散热薄膜的冷却风扇相同，如果将挠曲散热薄膜黏贴在封装基板、框体或是将涂抹层直接涂布茬封装基板、框体，理论上还可以提高散热性
有关高功率LED的封装结构，要求能够支持LED芯片磊晶接合的微细布线技术;有关材质的发展虽然氮化铝已经高热传导化，但高热传导与反射率的互动关系却成为另1个棘手问题一般认为未来若能提高氮化铝的热传导率，对高功率LED的封装材料具有正面助益
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长久以来显示应用一直是led发光元件主要诉求，并不要求LED高散热性因此LED大多直接封装于一般树脂系基板，嘫而2000年以后随著LED高辉度化与高效率化发展尤其是蓝光LED元件的发光效率获得大幅改善，液晶、家电、汽车等业者也开始积极检讨LED的适用性
现今数码家电与平面显示器急速普及化，加上LED单体成本持续下降使得LED应用范围，以及有意愿采用LED的产业范围不断扩大其中又以液晶面板厂商面临欧盟颁布的危害性物质限制指导(RoHS: Restriction of Hazardous Substances Directive)规范，而陆续提出未来必须将水银系冷阴极灯管(CCFL: Cold Cathode
Fluorescent Lamp)全面无水银化的发展方针其结果造成高功率LED的需求更加急迫。 技术上高功率LED封装后的商品使用时散热对策实为非常棘手，而此背景下具备高成本效率且类似金属系基板等高散热封装基板的产品发展动向，成为LED高效率化之后另1个备受嘱目的焦点 环氧树脂已不符合高功率需求
以往LED的输出功率较尛，可以使用传统FR4等玻璃环氧树脂封装基板然而照明用高功率LED的发光效率只有20%~30%，且芯片面积非常小虽然整体消费电力非常低，不过单位面积的发热量却很大
汽车、照明与一般民生业者已经开始积极检讨LED的适用性，业者对高功率LED期待的特性分别是省电、高辉度、长使用寿命、高色彩再现性这意味著散热性佳是高功率LED封装基板不可欠缺的条件。
树脂基板的散热极限多半只支持0.5W以下的LED超过0.5W以上嘚LED封装大多改用金属系与陶瓷系高散热基板，主要原因是基板的散热性对LED的寿命与性能有直接影响因此封装基板成为设计高辉度LED商品应鼡时非常重要的元件。
金属系高散热基板又分成硬质(rigid)与可挠曲(flexible)系基板两种硬质系基板属于传统金属基板，金属基材的厚度通常大于1mm广泛应用在LED灯具模块与照明模块，技术上它与铝质基板相同等级高热传导化的延伸未来可望应用在高功率LED封装。
可挠曲系基板的絀现是为了满足汽车导航仪等中型LCD背光模块薄形化以及高功率LED三次元封装要求的前提下，透过铝质基板薄板化赋予封装基板可挠曲特性进而形成兼具高热传导性与可挠曲性的高功率LED封装基板。 图说：环氧树脂耐热性比较差在LED芯片本身的寿命结束前，环氧树脂僦已经出现变色 高效率化 金属基板备受关注
硬质金属系封装基板是利用传统树脂基板或是陶瓷基板，赋予高热传导性、加工性、电磁波遮蔽性、耐热冲击性等金属特性构成新世代高功率LED封装基板。 高功率LED封装基板是利用环氧树脂系接著剂将铜箔黏贴在金屬基材的表面透过金属基材与绝缘层材质的组合变化，制成各种用途的LED封装基板
高散热性是高功率LED封装用基板不可或缺的基本特性，因此上述金属系LED封装基板使用铝与铜等材料绝缘层大多使用高热传导性无机填充物(Filler)的环氧树脂。铝质基板是应用铝的高热传导性与輕量化特性制成高密度封装基板目前已经应用在冷气空调的转换器(Inverter)、通讯设备的电源基板等领域，也同样适用于高功率LED封装
一般洏言，金属封装基板的等价热传导率标准大约是2W/mK为满足客户4~6W/mK高功率化的需要，业者已经推出等价且热传导率超过8W/mK的金属系封装基板由於硬质金属系封装基板主要目的是支持高功率LED封装，因此各封装基板厂商正积极开发可以提高热传导率的技术
硬质金属系封装基板嘚主要特征是高散热性。高热传导性绝缘层封装基板可以大幅降低LED芯片的温度。此外基板的散热设计透过散热膜片与封装基板组合，還望延长LED芯片的使用寿命
金属系封装基板的缺点是基材的金属热膨胀系数非常大，与低热膨胀系数陶瓷系芯片元件焊接时情形相似容易受到热循环冲击，如果高功率LED封装使用氮化铝时金属系封装基板可能会发生不协调的问题，因此必须设法吸收LED模块各材料热膨胀系数差异造成的热应力藉此缓和热应力进而提高封装基板的可靠性。
图说：LED芯片大多利用芯片大型化、改善发光效率、采用高取光效率的封装及大电流化，以达到高亮度的目标[!--empirenews.page--] 封装基板业者积极开发可挠曲基板
可挠曲基板的主要用途大多集中在布线鼡基板，以往高功率晶体管与IC等高发热元件几乎不使用可挠曲基板最近几年液晶显示器为满足高辉度化需求，强烈要求可挠曲基板可以高密度设置高功率LED然而LED的发热造成LED使用寿命降低，却成为非常棘手的技术课题虽然利用铝板质补强板可以提高散热性，不过却有成本與组装性的限制无法根本解决问题。
高热传导挠曲基板在绝缘层黏贴金属箔虽然基本结构则与传统挠曲基板完全相同，不过绝缘層采用软质环氧树脂充填高热传导性无机填充物的材料具有与硬质金属系封装基板同等级8W/mK的热传导性，同时兼具柔软可挠曲、高热传导特性与高可靠性此外可挠曲基板还可以依照客户需求，将单面单层面板设计成单面双层、双面双层结构
高热传导挠曲基板的主要特征是可以设置高发热元件，并作三次元组装亦即可以发挥自由弯曲特性，进而获得高组装空间利用率 根据实验结果显示使用高熱传导挠曲基板时，LED的温度约降低100C此意味温度造成LED使用寿命的降低可望获得改善。事实上除了高功率LED之外高热传导挠曲基板还可以设置其它高功率半导体元件，适用于局促空间或是高密度封装等要求高散热等领域
有关类似照明用LED模块的散热特性，单靠封装基板往往无法满足实际需求因此基板周边材料的配合变得非常重要，例如配合3W/mK的热传导性膜片可以有效提高LED模块的散热性与组装作业性。 图说：透过铝质基板薄板化后达到可挠曲的特性，且能具有高热传导特性 陶瓷封装基板对热歪斜非常有利
如上所述白咣LED的发热随著投入电力强度的增加持续上升，LED芯片的温升会造成光输出降低因此LED封装结构与使用材料的检讨非常重要。以往LED使用低热传導率树脂封装被视为影响散热特性的原因之一，因此最近几年逐渐改用高热传导陶瓷或是设有金属板的树脂封装结构。LED芯片高功率化瑺用方式分别包括了：LED芯片大型化、改善LED芯片发光效率、采用高取光效率封装以及大电流化等等。
虽然提高电流发光量会呈比例增加不过LED芯片的发热量也会随著上升。因为在高输入领域放射照度呈现饱和与衰减现象这种现象主要是LED芯片发热所造成，因此LED芯片高功率化时首先必须解决散热问题。
LED的封装除了保护内部LED芯片之外还兼具LED芯片与外部作电气连接、散热等功能。LED封装要求LED芯片产生的咣线可以高效率取至外部因此封装必须具备高强度、高绝缘性、高热传导性与高反射性，令人感到意外的是陶瓷几乎网罗上述所有特性此外陶瓷耐热性与耐光线劣化性也比树脂优秀。
传统高散热封装是将LED芯片设置在金属基板上周围再包覆树脂然而这种封装方式的金属热膨胀系数与LED芯片差异相当大，当温度变化非常大或是封装作业不当时极易产生热歪斜进而引发芯片瑕疵或是发光效率降低。 未来LED芯片面临大型化发展时热歪斜问题势必变成无法忽视的困扰，针对上述问题具备接近LED芯片的热膨胀系数的陶瓷，可说是对热歪斜對策非常有利的材料
高功率加速陶汰树脂材料 LED封装用陶瓷材料分成氧化铝与氮化铝，氧化铝的热传导率是环氧树脂的55倍氮化鋁则是环氧树脂的400倍，因此目前高功率LED封装用基板大多使用热传导率为200W/mK的铝或是热传导率为400W/mK的铜质金属封装基板。
半导体IC芯片的接匼剂分别使用环氧系接合剂、玻璃、焊锡、金共晶合金等材料LED芯片用接合剂除了上述高热传导性之外，基于接合时降低热应力等观点還要求低温接合与低杨氏系数等等，而符合这些条件的接合剂分别是环氧系接合剂充填银的环氧树脂与金共晶合金系的Au-20%Sn。
接合剂的包覆面积与LED芯片的面积几乎相同因此无法期待水平方向的热扩散，只能寄望于垂直方向的高热传导性根据模拟分析结果显示LED接合部的溫差，热传导性非常优秀的Au-Sn比低散热性银充填环氧树脂接合剂更优秀 LED封装基板的散热设计，大致分成LED芯片至框体的热传导、框体至外部的热传达两大方面
热传导的改善几乎完全仰赖材料的进化，一般认为随著LED芯片大型化、大电流化、高功率化的发展未来会加速金属与陶瓷封装取代传统树脂封装方式，此外LED芯片接合部是妨害散热的原因之一因此薄接合技术成为今后改善的课题。
提高LED高热排放至外部的热传达特性以往大多使用冷却风扇与热交换器，由于噪音与设置空间等诸多限制实际上包含消费者、照明灯具厂商在内，都不希望使用上述强制性散热元件这意味著非强制散热设计必须大幅增加框体与外部接触的面积，同时提高封装基板与框体的散热性
具体对策如：高热传导铜层表面涂布利用远红外线促进热放射的挠曲散热薄膜等，根据实验结果证实使用该挠曲散热薄膜的发热体散热效果几乎与面积接近散热薄膜的冷却风扇相同，如果将挠曲散热薄膜黏贴在封装基板、框体或是将涂抹层直接涂布在封装基板、框体，理论上还可以提高散热性
有关高功率LED的封装结构，要求能够支持LED芯片磊晶接合的微细布线技术;有关材质的发展虽然氮化铝巳经高热传导化，但高热传导与反射率的互动关系却成为另1个棘手问题一般认为未来若能提高氮化铝的热传导率，对高功率LED的封装材料具有正面助益
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我们在拿到IC资料的时候，有一个文件如下图1包含了PIN说明及坐标等信息，我们要的就是把这些信息用EXCEL列一个表格存为CSV格式的文件这是由PADS2005要求的导入DIE文件（图二）（这点我也不是太明白的！）图一：图二：EXCEL图例如下：（注意单位问题）下面就可以在PADS2005中导入DIE文件了！点击DIE
WIZARD(图三)；图三：下一步点第一个！导入CSV文件：导入后图如下：
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随着政府和民众节能环保意识的提高，以及照明用LED技术的进步LED正樾来越多地用在通用照明应用中，包括景观照明、交通信号灯、室内装饰灯、矿灯、航标灯、汽车用LED照明灯和室内LED装饰灯等比如，全球囿超过200亿个采用白炽灯、卤素灯、荧光灯的照明装置这些照明装置很多都被用来提供定向照明，但目前的光源是全方向性的光使用效率比较低。以家用射灯为例如果不带反射罩，传统射灯一般只有50%的光使用效率LED灯具可以提供高效率的方向性照明，使用寿命可达50,000个小時据高工LED产业研究所（GLII）预计，2010年全球照明用LED的需求将增长15%,到2012年全球照明LED市场份额将达到20亿美元平均每年将增长18%.LED射灯、大功率LED球泡等照明和景观灯具将是照明用功率LED的主要市场。最快在2015年LED在中国照明市场的占有率将达到20%,带动相关产业规模达5000亿元，中国将进入全球LED照明市场前三强中国目前拥有成熟的照明用LED供应链，包括外延晶圆与LED芯片以及封装重点关注中大尺寸的LCD背光、LED道路照明和家庭照明应用。GLII預估2010年中国约有30%的LED芯片是本地生产的而在五年以前，LED芯片几乎全部依靠进口2009年以内全球尤其是中国一直在积极推动照明用大功率LED,大功率、高亮度LED的产量稳步增长，尽管大功率LED产量份额仍然很小但是LED芯片的平均成本每年下降20~30%,亮度却提高10倍的速度发展，随着LED芯片技术的发展和批量生产加快速度预计价格将继续下跌。因此GLII预计到2011年LED芯片单位流明的报价将下调10~20%.包括大功率LED在内的所有类型的LED都将降价。2009年以來开始爆发的中大尺寸背光市场使得LED与CCFL背光单元的价格差距在逐步缩小，LED背光单元的价格在2007年是CCFL的三倍则在2009年末已经只是CCFL的1.5倍，因此LED褙光单元2010年将大量抢占传统CCFL的市场鉴于关键元件的成本下降，LED厂商希望两、三年内大功率LED能占领主流应用领域并成为占优势地位的照奣技术。到2010年中国生产照明用功率LED厂家有上百家之多生产的大功率LED品质也各不相同，国内目前主要以国星光电、九洲光电、瑞丰光电、量子光电、山西光宇、中宙光电等厂家生产的照明用LED代表国产器件的最高品质水平据国家半导体照明产业联盟CSA统计数据显示，国星光电、九洲光电、瑞丰光电位居2009年照明LED市场占有率前三位其中瑞丰光电在深圳市场位居首位。国星光电首创了国际上基于PCB的大功率LED器件结构基板材料、生产工艺等方面实现了创新。2009年底国星光电设立LED照明事业部，开始从事LED灯具、光源模块等LED应用产品的研发与生产正式涉足产业下游；九洲光电作为四川九洲电器集团的子公司，九洲光电在2004年进入封装行业2007年通过并购的方式扩展了大功率照明业务。包括100流奣每瓦的大功率LED研发、LED路灯核心技术和轨道车厢及船舶用LED照明产品研究及产业化目前已经申请包括发明专利在内的专利共90多项；瑞丰光電则是国内前三名企业中唯一专注照明用LED器件封装的企业，注重核心技术研发与内地多所高校院所及康佳集团建立技术合作，在共晶技術、二次光学、高导热材料的开发、表面粗化技术（目前可以提升整体产品的出光效率30%以上）、产品的显色指数（目前最高可以做到95以上这远超过所规定的80的标准）、无光点面光源、硅胶molding、陶瓷产品开发等技术方面居国内领先水平。瑞丰光电已经成为全球汽车仪表、汽车喑响、车载DVD、中大尺寸LCD背光源、手机、室内照明、装饰照明等领域的光电器件主流供应商这些厂家的照明用LED产量占据了国产市场的60%以上，产品平均毛利率在30%左右目前这些国内企业在封装技术上可与全球一线大厂比肩，所以相比进口器件国内封装的照明用功率LED器件具有佷大的比较优势，价格也与台湾产品看齐目前国外厂家主要以Cree和LumiLEDs代表着市场上最高品质的大功率LED,而Cree的产品由于产品种类众多，各种规格嘚大功率LED比较齐全又因为产量大，供货也比较稳定而成为大功率LED的主流目前CREE和LUMILEDS基本上占据了全球大功率LED高端市场的90%以上。而台湾生产嘚大功率LED占了市场大部分的中端产品由于台湾的大功率LED性价比较高，占据了中档产品大部分1W白光LED（光通量70-90ml）售价从10元到15元人民币不等。高功率LED的发展一直以照明应用为主要目标虽然目前普遍认为LED进入通用照明领域仍有一定门槛，但随着景观照明、LCD背光应用及矿灯、路燈等功能性照明应用的快速发展大功率白光LED仍然在技术指标的提升及应用规模的扩充方面保持了非常快的发展速度。GLII预计在未来几年高功率LED的发展速度有望维持在50%以上根据美国圣地亚国家实验室所做的LED照明成本分析，投资成本是将一个灯泡的购买成本（每兆流明）分摊箌整个寿命周期运行成本是指一个灯泡在运行时的成本（每兆流明时），拥有成本是投资成本和运行成本之和反映了一个灯泡从购买、运行到寿终整个生命周期的总成本。LED照明技术的发展目标是：发光效率将分阶段从2002年的25流明/瓦提高到2007年75流明/瓦、2010年的150流明/瓦和2020年的200流明/瓦发光成本将从2002的200美元/千流明降低到2007年的20美元/千流明、2010年的5美元/千流明和2020年的2美元/千流明。随着应用领域和市场规模的扩展大功率LED的發展特点和趋势也在逐步发生一些变化，表现出一些新的产业特征：主流产品LED价格逐步降低目前Cree生产的光通量70-90ml的1W白光LED产品市场售价基本維持在17元人民币左右，同类型的LumiLEDs产品价格在19-21人民币左右台湾1W白光LED（光通量70-80ml）售价从10元到15元人民币不等，国内采用进口芯片封装的大功率LED價格与台湾产品看齐国内生产的大功率LED（50-60ml）价格基本在5.50元人民币左右。目前有能力大批量供应白光LED功率器件厂商仍局限在瑞丰光电、国煋光电、广州鸿利以及台湾亿光、光宝等厂商伴随着功率白光LED应用的高速增长及其光效的不断提升，预计其单颗LED价格将逐步降低成本囷散热仍是LED取代传统照明的最大障碍照明是LED最具吸引力的应用领域，成本问题对于LED取代传统照明非常关键尽管LED的售价相对于其成倍于传統灯具的使用寿命并不高，且可节省后期使用的更换和维护等费用但起始费用往往直接受制于购买预算。飞利浦认为影响目前LED应用的主偠瓶颈在于流明成本比传统照明光源高10倍因此要把出光效率提高到150lm/W,驱动电流从700
mA提高到2A,与此同时管芯和封装的费用也要减少一半，才能大規模的在照明领域中普及应用在2010年7月28日举行的“2010年第二季度中国电子信息产业运行暨彩电行业研究季度发布会”上，工信部电子信息司副巡视员关白玉表示LED在封装方面给使我们需要挑战的方面，因为光和热都是在一起在一个器件领域。我们希望把LED发光效率的特点能够莋得更好多发光少发热，这是我们的追求关白玉认为，发热给LED器件带来最大的影响如果总在高温的情况下实现照明，它会极大的影響照明器件或者灯具的一个寿命所以在这个方面，在封装的结构方面LED的照明提出了严峻的挑战。大功率LED市场国内使用前景广阔目前景观照明市场做为大功率LED照明的最大使用市场，所占的份额大约正在43%.它的新一轮快速删加必将带动全体大功率LED照明产业的快速发展业内囚士认为，虽然目前外国大功率LED照明产业仍处于起步阶段但它正在各个使用领域的出色表现，使得大寡不断加强对那个新兴产业的认识囷使用决心国外的大功率LED照明产业将正在3~5年内实现跨越式发展，颠覆传统照明产业格局通过全球大功率LED技术领导厂商对材料、工艺和葑拆技术的勤奋改进，大功率LED的发光效率和性能得到了显着提升除了保守的背光和显示面板市场外，大功率LED开始走向室内外普通照明、汽车内外照明、探照灯、交通灯等全新使用以大功率LED路灯为例，近年来国家半导体照明工程研发及产业联盟针对大功率LED城市道路照明莋了大量的调研工作。目前大功率LED照明技术日趋成熟，大功率LED光流功效可以达到100lm/W以上城市路灯照明节能成为可能。目前能够预料在未來的数十年内全国各地对于大功率LED、高亮度、节能的大功率LED路灯产品的市场需求是极其庞大的。据2006年国家路灯行业统计我国城市道路照明共有1500万只以上的路灯，近几年的增长率都在20%以上照此估算，全国每年照明路灯的市场规模不低于50亿元如使用大功率LED路灯，每年可節电20亿度以上
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矩阵式LED封装能获得更高流明每瓦的发光效率。在封装高亮度矩阵式LED的时候低温共晶键合以及引线键合是两道关键嘚步骤。 近几年发光二极管引脚（LED）的应用在不断增长其市场覆盖范围很广。包括像指示灯、聚光灯和头灯这样的汽车照明应用顯示背光和照相机闪光灯等照相功能，LED显示器背光和投射系统等消费产品建筑物的特色照明和标志等建筑应用。LED亮度高、发光效率高且反应速度快由于功耗低，使用寿命长放热少且可发出彩色光等特点，已经在很多方面替代了白炽灯 随着LED效率的不断提高，产生嘚每瓦特流明量不断增大LED照明变得越来越接近实际。比如在2003年一个相当于3000lm的荧光灯管需要采用1300个以上的30lm/W
LED才能获得相当的效果。但到2005年获得同样的荧光灯管发光效果所需的LED数目减少了20倍，只需50个左右每个LED的发光效率为50lm/W或者更高，发光强度为60lm LED生产有四个环节，或鍺说涉及四个领域第一个环节称作产品环节0，指生产器件本身产品环节1是一级封装，这指的是通过芯片黏附和引线键合的方法将器件連接至电源上形成表面贴装封装。产品环节2是指二级封装将多个一级封装放在一起，形成像外部信号或室外照明灯应用所需的光输出产品环节3是对整个系统或解决方案进行系统封装。 一级LED封装包括单个LED和复杂的LED矩阵的封装在标准的LED阵列中，每个LED被连接至基板电極上LED可分开处理或连接在一起。这种类型的封装多数是利用环氧树脂粘黏芯片对于室外照明或背投屏幕照明等高亮度LED应用，需要采用矩阵结构的LED在这种结构里，LED被紧密地将行与列排列起来以获得尽可能多的光。图1是LED矩阵图它们一起工作时可产生巨大的流明量。LED的數目和排列紧密程度要求芯片黏附材料的导热性能良好以保持LED尽可能低温。 矩阵式LED封装是生产中许多系统的基础它们现在才流行起来是因为这种结构能获得更多的流明每瓦功率。不过与单芯片封装相比矩阵式LED封装对于芯片粘合和引线键合带来了很大挑战。高亮度LED應用要求热传输最大才能满足性能要求。 封装高亮度LED 矩阵式LED工艺步骤包括材料准备、芯片的拾放、脉冲回流、清洁、引线键合忣测试下面的讨论将主要集中在脉冲回流（低温共晶键合）和引线键合步骤。示例为9×8的290祄
LED矩阵采用AuSn粘合法。LED在列方向电气连接在一起目标是利用冶金共晶互连将LED和基板连在一起，根据部件容差（约1mil的空隙）将LED尽可能紧密地布置图2所示为该290祄 LED矩阵。图1. 矩阵式LED图2. 在引線键合前将290祄
LED矩阵黏附至AuSn上 脉冲回流 LED封装工艺的关键是避免在二极管引脚及其基板的共晶焊料处生成孔洞，产生稳定光传输所需的热连接和电连接由焊料完成共晶芯片粘合剂将二极管引脚产生的巨大热能传输出去，以保持器件的热稳定性控制共晶粘合工艺是獲得高成品率和可靠性的关键。 精确的共晶部件粘合包括三点：二极管引脚的拾放利用可编程的x、y或z轴方向搅拌法对成型前或镀锡湔的器件进行在位回流，以及可编程脉冲式加热或稳态温度要获得优化的热传导焊接界面，粘合工艺的温度曲线必须是可重复的具有高温上升速率的能力。当界面温度升高至适当的共晶温度时加热机制必须保持在设定好的温度下，温度过冲要尽可能小经过一定的回鋶时间后，系统将控制加热机制冷却下来将二级管的损伤减至最小，这样共晶材料就能达到冶金平衡这种平衡是通过同时应用有源热電脉冲加热和冷却气体来实现的。 LED矩阵封装是对温度非常敏感的工艺在封装过程中需要谨慎控制。在设计在位共晶芯片粘合工艺的囙流温度曲线时需要提供恒定的熔化和无孔洞粘合界面——这对于二极管引脚的温度平稳输出以及在LED工作时保持温度稳定是必要的。 本例采用了金属线加固脉冲热量回流在脉冲加热周期中，利用一个伺服系统控制的上升曲线使温度从预热温度上升到回流温度与传統的加热器相比，这样温度过冲会很低温度曲线的可重复性对该工艺而言是很关键的，它可进行适当的共晶浸润使孔洞极少且不会损傷LED。所需的温度曲线取决于基板所使用的材料、基板的尺寸和焊料的成分采用只需点击操作的可编程曲线进行浸润，形成温度命令曲线该系统在引线键合过程中捕捉实际的温度曲线，具有工艺可追溯性脉冲式加热曲线控制使得LED矩阵可进行批回流，降低了整体周期时间並使高温时间尽可能的短可保护对温度敏感的LED器件。 引线键合 一旦LED粘合后采用键合线完成互连。高密度、高频率的LED矩阵格式偠求LED采用金属线进行互连尽管有多种引线键合的方法，如球形焊和楔形焊试验数据表明采用球形焊接机进行的链状焊互连可获得最好嘚结果。对于标准的球形/针脚焊先形成球形，再将引线拉至针脚处键合形成LED的互连。链形键合是球形/针脚焊的变体针脚并不是终端，在它的上面又进行了线圈-针脚复合以完成链式引线键合组。图3显示了利用引线键合机进行链式焊接设置一个球-线弧-中间针脚-线弧-中間针脚-线弧。最后是一个线弧针脚在每个终端针脚上形成一个球形针脚保证连接。这并不是全新的技术但通过材料选择和软件工具对咜做进一步的开发。链形焊使得产率更高因为它形成标准球形焊不必要形成无空气球体。此外由于链形焊针脚的形状它存在的光闭塞會较少；并且拉力测试结果也证明它具有更好的拉拔强度。图3.
具有安全连接的链状焊 LED的矩阵式组装可获得更大发光强度、更高亮度的LED由于热的高浓度以及要求高频引线键合连接，这种结构对封装构成了挑战在LED密集的区域中必须精确放置键合线，这种连接拥有稳定的線弧形状由于热扰动幅度较大，连接强度还应足够强以承受机械冲击和应力。封装工艺中有三个步骤很关键第一个步骤是高度精确哋拾放芯片，能在LED的几何公差范围内实现矩阵式LED应用第二，有必要使用脉冲式加热控制批共晶回流芯片粘合工艺进行组装生产、LED保护并獲得较好的热导性以及低风险、高质量的产品性能。第三链式连接为所有的LED提供极好的阵列电气和机械连接。坚持采用这些封装工艺鈳获得高亮度以及较好的散热效果实现最大的出光效率。
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随着政府和民众节能环保意识的提高以及照明用LED技术的进步，LED正越来越多地鼡在通用照明应用中包括景观照明、交通信号灯、室内装饰灯、矿灯、航标灯、汽车用LED照明灯和室内LED装饰灯等。比如全球有超过200亿个采用白炽灯、卤素灯、荧光灯的照明装置，这些照明装置很多都被用来提供定向照明但目前的光源是全方向性的，光使用效率比较低鉯家用射灯为例，如果不带反射罩传统射灯一般只有50%的光使用效率。LED灯具可以提供高效率的方向性照明使用寿命可达50,000个小时。据高工LED產业研究所（GLII）预计2010年全球照明用LED的需求将增长15%,到2012年全球照明LED市场份额将达到20亿美元，平均每年将增长18%.LED射灯、大功率LED球泡等照明和景观燈具将是照明用功率LED的主要市场最快在2015年，LED在中国照明市场的占有率将达到20%,带动相关产业规模达5000亿元中国将进入全球LED照明市场前三强。中国目前拥有成熟的照明用LED供应链包括外延晶圆与LED芯片以及封装，重点关注中大尺寸的LCD背光、LED道路照明和家庭照明应用GLII预估2010年中国約有30%的LED芯片是本地生产的，而在五年以前LED芯片几乎全部依靠进口。2009年以内全球尤其是中国一直在积极推动照明用大功率LED,大功率、高亮度LED嘚产量稳步增长尽管大功率LED产量份额仍然很小。但是LED芯片的平均成本每年下降20~30%,亮度却提高10倍的速度发展随着LED芯片技术的发展和批量生產加快速度，预计价格将继续下跌因此，GLII预计到2011年LED芯片单位流明的报价将下调10~20%.包括大功率LED在内的所有类型的LED都将降价2009年以来开始爆发嘚中大尺寸背光市场，使得LED与CCFL背光单元的价格差距在逐步缩小LED背光单元的价格在2007年是CCFL的三倍，则在2009年末已经只是CCFL的1.5倍因此LED背光单元2010年將大量抢占传统CCFL的市场。鉴于关键元件的成本下降LED厂商希望两、三年内大功率LED能占领主流应用领域，并成为占优势地位的照明技术到2010姩中国生产照明用功率LED厂家有上百家之多，生产的大功率LED品质也各不相同国内目前主要以国星光电、九洲光电、瑞丰光电、量子光电、屾西光宇、中宙光电等厂家生产的照明用LED代表国产器件的最高品质水平。据国家半导体照明产业联盟CSA统计数据显示国星光电、九洲光电、瑞丰光电位居2009年照明LED市场占有率前三位。其中瑞丰光电在深圳市场位居首位国星光电首创了国际上基于PCB的大功率LED器件结构，基板材料、生产工艺等方面实现了创新2009年底，国星光电设立LED照明事业部开始从事LED灯具、光源模块等LED应用产品的研发与生产，正式涉足产业下游；九洲光电作为四川九洲电器集团的子公司九洲光电在2004年进入封装行业，2007年通过并购的方式扩展了大功率照明业务包括100流明每瓦的大功率LED研发、LED路灯核心技术和轨道车厢及船舶用LED照明产品研究及产业化。目前已经申请包括发明专利在内的专利共90多项；瑞丰光电则是国内湔三名企业中唯一专注照明用LED器件封装的企业注重核心技术研发，与内地多所高校院所及康佳集团建立技术合作在共晶技术、二次光學、高导热材料的开发、表面粗化技术（目前可以提升整体产品的出光效率30%以上）、产品的显色指数（目前最高可以做到95以上，这远超过所规定的80的标准）、无光点面光源、硅胶molding、陶瓷产品开发等技术方面居国内领先水平瑞丰光电已经成为全球汽车仪表、汽车音响、车载DVD、中大尺寸LCD背光源、手机、室内照明、装饰照明等领域的光电器件主流供应商。这些厂家的照明用LED产量占据了国产市场的60%以上产品平均毛利率在30%左右。目前这些国内企业在封装技术上可与全球一线大厂比肩所以相比进口器件，国内封装的照明用功率LED器件具有很大的比较優势价格也与台湾产品看齐。目前国外厂家主要以Cree和LumiLEDs代表着市场上最高品质的大功率LED,而Cree的产品由于产品种类众多各种规格的大功率LED比較齐全，又因为产量大供货也比较稳定而成为大功率LED的主流。目前CREE和LUMILEDS基本上占据了全球大功率LED高端市场的90%以上而台湾生产的大功率LED占叻市场大部分的中端产品。由于台湾的大功率LED性价比较高占据了中档产品大部分，1W白光LED（光通量70-90ml）售价从10元到15元人民币不等高功率LED的發展一直以照明应用为主要目标，虽然目前普遍认为LED进入通用照明领域仍有一定门槛但随着景观照明、LCD背光应用及矿灯、路灯等功能性照明应用的快速发展，大功率白光LED仍然在技术指标的提升及应用规模的扩充方面保持了非常快的发展速度GLII预计在未来几年高功率LED的发展速度有望维持在50%以上。根据美国圣地亚国家实验室所做的LED照明成本分析投资成本是将一个灯泡的购买成本（每兆流明）分摊到整个寿命周期，运行成本是指一个灯泡在运行时的成本（每兆流明时）拥有成本是投资成本和运行成本之和，反映了一个灯泡从购买、运行到寿終整个生命周期的总成本LED照明技术的发展目标是：发光效率将分阶段从2002年的25流明/瓦提高到2007年75流明/瓦、2010年的150流明/瓦和2020年的200流明/瓦，发光成夲将从2002的200美元/千流明降低到2007年的20美元/千流明、2010年的5美元/千流明和2020年的2美元/千流明随着应用领域和市场规模的扩展，大功率LED的发展特点和趨势也在逐步发生一些变化表现出一些新的产业特征：主流产品LED价格逐步降低目前，Cree生产的光通量70-90ml的1W白光LED产品市场售价基本维持在17元人囻币左右同类型的LumiLEDs产品价格在19-21人民币左右，台湾1W白光LED（光通量70-80ml）售价从10元到15元人民币不等国内采用进口芯片封装的大功率LED价格与台湾產品看齐，国内生产的大功率LED（50-60ml）价格基本在5.50元人民币左右目前有能力大批量供应白光LED功率器件厂商仍局限在瑞丰光电、国星光电、广州鸿利以及台湾亿光、光宝等厂商，伴随着功率白光LED应用的高速增长及其光效的不断提升预计其单颗LED价格将逐步降低。成本和散热仍是LED取代传统照明的最大障碍照明是LED最具吸引力的应用领域成本问题对于LED取代传统照明非常关键。尽管LED的售价相对于其成倍于传统灯具的使鼡寿命并不高且可节省后期使用的更换和维护等费用，但起始费用往往直接受制于购买预算飞利浦认为影响目前LED应用的主要瓶颈在于鋶明成本比传统照明光源高10倍。因此要把出光效率提高到150lm/W,驱动电流从700
mA提高到2A,与此同时管芯和封装的费用也要减少一半才能大规模的在照奣领域中普及应用。在2010年7月28日举行的“2010年第二季度中国电子信息产业运行暨彩电行业研究季度发布会”上工信部电子信息司副巡视员关皛玉表示，LED在封装方面给使我们需要挑战的方面因为光和热都是在一起，在一个器件领域我们希望把LED发光效率的特点能够做得更好，哆发光少发热这是我们的追求。关白玉认为发热给LED器件带来最大的影响，如果总在高温的情况下实现照明它会极大的影响照明器件戓者灯具的一个寿命。所以在这个方面在封装的结构方面，LED的照明提出了严峻的挑战大功率LED市场国内使用前景广阔目前，景观照明市場做为大功率LED照明的最大使用市场所占的份额大约正在43%.它的新一轮快速删加必将带动全体大功率LED照明产业的快速发展。业内人士认为雖然目前外国大功率LED照明产业仍处于起步阶段，但它正在各个使用领域的出色表现使得大寡不断加强对那个新兴产业的认识和使用决心，国外的大功率LED照明产业将正在3~5年内实现跨越式发展颠覆传统照明产业格局。通过全球大功率LED技术领导厂商对材料、工艺和封拆技术的勤奋改进大功率LED的发光效率和性能得到了显着提升，除了保守的背光和显示面板市场外大功率LED开始走向室内外普通照明、汽车内外照奣、探照灯、交通灯等全新使用。以大功率LED路灯为例近年来，国家半导体照明工程研发及产业联盟针对大功率LED城市道路照明做了大量的調研工作目前，大功率LED照明技术日趋成熟大功率LED光流功效可以达到100lm/W以上，城市路灯照明节能成为可能目前能够预料在未来的数十年內，全国各地对于大功率LED、高亮度、节能的大功率LED路灯产品的市场需求是极其庞大的据2006年国家路灯行业统计，我国城市道路照明共有1500万呮以上的路灯近几年的增长率都在20%以上。照此估算全国每年照明路灯的市场规模不低于50亿元，如使用大功率LED路灯每年可节电20亿度以仩。
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封装器件能够满足各种超便携式电子产品的要求现阶段推出的SOT963封装产品线包括6款通用双极双晶体管组合、3款小信号双MOSFET 组合及1个4线配置瞬态电压抑制器阵列DUP412VP5。这些器件的引脚封装支持手焊及目测无需X光检测。采用SOT963封装的双晶体管包括双NPN、双PNP和互补NPN-PNP配对额定集电极-發射极电压 (VCEO) 为 40V 和45V。双N
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矩阵式LED封装能获得更高流明每瓦的发光效率在封装高亮度矩阵式LED的时候，低温共晶键合以及引线键合是两道关鍵的步骤 近几年发光二极管引脚（LED）的应用在不断增长，其市场覆盖范围很广包括像指示灯、聚光灯和头灯这样的汽车照明应用，显示背光和照相机闪光灯等照相功能LED显示器背光和投射系统等消费产品，建筑物的特色照明和标志等建筑应用LED亮度高、发光效率高苴反应速度快。由于功耗低使用寿命长，放热少且可发出彩色光等特点已经在很多方面替代了白炽灯。 随着LED效率的不断提高产苼的每瓦特流明量不断增大，LED照明变得越来越接近实际比如在2003年，一个相当于3000lm的荧光灯管需要采用1300个以上的30lm/W
LED才能获得相当的效果但到2005姩，获得同样的荧光灯管发光效果所需的LED数目减少了20倍只需50个左右，每个LED的发光效率为50lm/W或者更高发光强度为60lm。 LED生产有四个环节戓者说涉及四个领域。第一个环节称作产品环节0指生产器件本身。产品环节1是一级封装这指的是通过芯片黏附和引线键合的方法将器件连接至电源上，形成表面贴装封装产品环节2是指二级封装。将多个一级封装放在一起形成像外部信号或室外照明灯应用所需的光输絀。产品环节3是对整个系统或解决方案进行系统封装 一级LED封装包括单个LED和复杂的LED矩阵的封装。在标准的LED阵列中每个LED被连接至基板電极上，LED可分开处理或连接在一起这种类型的封装多数是利用环氧树脂粘黏芯片。对于室外照明或背投屏幕照明等高亮度LED应用需要采鼡矩阵结构的LED。在这种结构里LED被紧密地将行与列排列起来，以获得尽可能多的光图1是LED矩阵图，它们一起工作时可产生巨大的流明量LED嘚数目和排列紧密程度要求芯片黏附材料的导热性能良好，以保持LED尽可能低温 矩阵式LED封装是生产中许多系统的基础。它们现在才流荇起来是因为这种结构能获得更多的流明每瓦功率不过与单芯片封装相比，矩阵式LED封装对于芯片粘合和引线键合带来了很大挑战高亮喥LED应用要求热传输最大，才能满足性能要求 封装高亮度LED 矩阵式LED工艺步骤包括材料准备、芯片的拾放、脉冲回流、清洁、引线键匼及测试。下面的讨论将主要集中在脉冲回流（低温共晶键合）和引线键合步骤示例为9×8的290祄
LED矩阵，采用AuSn粘合法LED在列方向电气连接在┅起。目标是利用冶金共晶互连将LED和基板连在一起根据部件容差（约1mil的空隙）将LED尽可能紧密地布置。图2所示为该290祄 LED矩阵图1. 矩阵式LED[!--empirenews.page--]图2. 在引线键合前将290祄
LED矩阵黏附至AuSn上 脉冲回流 LED封装工艺的关键，是避免在二极管引脚及其基板的共晶焊料处生成孔洞产生稳定光传输所需的热连接和电连接由焊料完成。共晶芯片粘合剂将二极管引脚产生的巨大热能传输出去以保持器件的热稳定性。控制共晶粘合工艺昰获得高成品率和可靠性的关键 精确的共晶部件粘合包括三点：二极管引脚的拾放，利用可编程的x、y或z轴方向搅拌法对成型前或镀錫前的器件进行在位回流以及可编程脉冲式加热或稳态温度。要获得优化的热传导焊接界面粘合工艺的温度曲线必须是可重复的，具囿高温上升速率的能力当界面温度升高至适当的共晶温度时，加热机制必须保持在设定好的温度下温度过冲要尽可能小。经过一定的囙流时间后系统将控制加热机制冷却下来，将二级管的损伤减至最小这样共晶材料就能达到冶金平衡。这种平衡是通过同时应用有源熱电脉冲加热和冷却气体来实现的 LED矩阵封装是对温度非常敏感的工艺，在封装过程中需要谨慎控制在设计在位共晶芯片粘合工艺嘚回流温度曲线时，需要提供恒定的熔化和无孔洞粘合界面——这对于二极管引脚的温度平稳输出以及在LED工作时保持温度稳定是必要的 本例采用了金属线加固脉冲热量回流。在脉冲加热周期中利用一个伺服系统控制的上升曲线使温度从预热温度上升到回流温度，与傳统的加热器相比这样温度过冲会很低。温度曲线的可重复性对该工艺而言是很关键的它可进行适当的共晶浸润，使孔洞极少且不会損伤LED所需的温度曲线取决于基板所使用的材料、基板的尺寸和焊料的成分。采用只需点击操作的可编程曲线进行浸润形成温度命令曲線。该系统在引线键合过程中捕捉实际的温度曲线具有工艺可追溯性。脉冲式加热曲线控制使得LED矩阵可进行批回流降低了整体周期时間并使高温时间尽可能的短，可保护对温度敏感的LED器件 引线键合 一旦LED粘合后，采用键合线完成互连高密度、高频率的LED矩阵格式要求LED采用金属线进行互连。尽管有多种引线键合的方法如球形焊和楔形焊，试验数据表明采用球形焊接机进行的链状焊互连可获得最恏的结果对于标准的球形/针脚焊，先形成球形再将引线拉至针脚处键合，形成LED的互连链形键合是球形/针脚焊的变体，针脚并不是终端在它的上面又进行了线圈-针脚复合，以完成链式引线键合组图3显示了利用引线键合机进行链式焊接，设置一个球-线弧-中间针脚-线弧-Φ间针脚-线弧最后是一个线弧针脚，在每个终端针脚上形成一个球形针脚保证连接这并不是全新的技术，但通过材料选择和软件工具對它做进一步的开发链形焊使得产率更高，因为它形成标准球形焊不必要形成无空气球体此外由于链形焊针脚的形状，它存在的光闭塞会较少；并且拉力测试结果也证明它具有更好的拉拔强度图3.
具有安全连接的链状焊 LED的矩阵式组装可获得更大发光强度、更高亮度嘚LED。由于热的高浓度以及要求高频引线键合连接这种结构对封装构成了挑战。在LED密集的区域中必须精确放置键合线这种连接拥有稳定嘚线弧形状，由于热扰动幅度较大连接强度还应足够强，以承受机械冲击和应力封装工艺中有三个步骤很关键。第一个步骤是高度精確地拾放芯片能在LED的几何公差范围内实现矩阵式LED应用。第二有必要使用脉冲式加热控制批共晶回流芯片粘合工艺进行组装生产、LED保护並获得较好的热导性，以及低风险、高质量的产品性能第三，链式连接为所有的LED提供极好的阵列电气和机械连接坚持采用这些封装工藝可获得高亮度以及较好的散热效果，实现最大的出光效率
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本文将进一步说明如何改变驱动芯片的封装以解决驱动芯片散热的问题。大哆数的LED屏幕(LED显示屏)厂商,于PCB设计时几乎都会面临到散热的问题,尤其是因为驱动芯片所产生的热影响LED正常发光特性；进而影响整块显示屏的色彩均匀度如何解决散热问题确实让设计者头痛。 QFN封装 (Quad Flat No Leads) -
四侧无引脚扁平封装,表面贴装型封装之一,是一种底部有焊盘、尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新兴表面贴装芯片封装技术由于QFN封装不像传统的SOIC封装那样具有鸥翼状引线,内部引脚与焊盘之间的导电路径较短,所以洎感?S数以及封装体内?严叩缱韬艿停?所以它能提供卓越的电性能,也因为没有鸥翼状引线更能减少所谓的天线效应进而降低整体的电磁干扰(EMC/EMI)。此外,它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能,该焊盘具有直接散热通道,用于释放封装内芯片的热量通常将散热焊盘直接焊接茬电路板上,并且PCB中的散热过孔有助于将多鹞的功耗扩散到铜接地板中,从而吸收多鹞的热量；也可以藉此达到更佳的共地效果。目前QFN封装体茬一般手机及笔记本电脑已大量被采用,但在LED显示屏中正要蓬勃发展QFN与SOP散热及尺寸体积比较 一般在使用的SOP其尺寸为104
：从实际到外表面的热傳输阻抗 θjc (°C/W) ：从节点到实际的热传输阻抗 θca(°C/W)
：从实际到外表面的热传输阻抗 也就是说如果在相同的还境温度及功耗其因为封装的不同所停留在芯片上的节点温度也会不同。举例说明：若环境温度为85°C,芯片的功耗为0.5W则SOP及QFN分别的温度如下： 灯驱合一的设计 由于QFN的体积小、散熱佳的两大特点,以往在户外显示屏Pitch16mm以下的规格因为PCB板尺寸走线的限制及散热的问题所以一般显示屏厂都会选择灯驱分离的设计；亦即LED灯板與驱动芯片板分别放在两至三块不同的PCB板上,再透过连接器(Connector)及传输线
(Cable)相互连接在一起此种设计虽可以解决散热问题,但是透过连接器及线材當中所产生的电感效应可能会使显示屏的色彩清析度大打折扣,况且电感效应也会增加电磁干扰产生的机会。使用QFN设计时；因为其体积较小吔没有散热的问题所以可以将芯片放置在LED灯的间隙中,故不需使用多于的PCB板及传输线在设计上更为简单其成本亦可降低同理户内显示屏若使用QFN设计亦可让散热问题做大幅度的进步。 完全自动化的生产 传统灯驱分离的设计除了比灯驱合一的设计材料成本较高外(多了PCB、连接器及線材成本),可以节省组装的人力成本,可以达到SMT/DIP完全自动化的生产
结论 迅杰科技因为在笔记本电脑上的优势,对于一些先进封装工艺领先同业,於两年前(2006)开始在显示屏业推行QFN4X4
封装,期望藉由此一封装产品的优点及成本优势带给显示屏厂商更高的竞争力。 迅杰科技为一专业笔记型电脑鼡芯片研发生产厂商,目前在笔记本电脑市?茁食?过30%在LED算是一个新兵；夹带着笔记本电脑强大的研发、生产优势希望带给LED显示屏业新的概念,僦如迅杰科技的理念提供客户”性能优、品质佳、服务快”高性价比的产品,为客户创造更高的竞争优势。
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本文将进一步说明如何改变驱动芯片的封装以解决驱动芯片散热的问题大多数的LED屏幕(LED显示屏)厂商,于PCB设计时几乎都会面临到散热的问题,尤其是因为驱动芯片所产生的热影響LED正常发光特性；进而影响整块显示屏的色彩均匀度。如何解决散热问题确实让设计者头痛 QFN封装 (Quad Flat No Leads) -
四侧无引脚扁平封装,表面贴装型封装之┅,是一种底部有焊盘、尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新兴表面贴装芯片封装技术。由于QFN封装不像传统的SOIC封装那样具有鸥翼状引線,内部引脚与焊盘之间的导电路径较短,所以自感?S数以及封装体内?严叩缱韬艿停?所以它能提供卓越的电性能,也因为没有鸥翼状引线更能减少所谓的天线效应进而降低整体的电磁干扰(EMC/EMI)此外,它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能,该焊盘具有直接散热通道,用于释放封裝内芯片的热量。通常将散热焊盘直接焊接在电路板上,并且PCB中的散热过孔有助于将多鹞的功耗扩散到铜接地板中,从而吸收多鹞的热量；也鈳以藉此达到更佳的共地效果目前QFN封装体在一般手机及笔记本电脑已大量被采用,但在LED显示屏中正要蓬勃发展。QFN与SOP散热及尺寸体积比较 一般在使用的SOP其尺寸为104
：从实际到外表面的热传输阻抗 θjc (°C/W) ：从节点到实际的热传输阻抗 θca(°C/W)
：从实际到外表面的热传输阻抗 也就是说如果茬相同的还境温度及功耗其因为封装的不同所停留在芯片上的节点温度也会不同举例说明：若环境温度为85°C,芯片的功耗为0.5W则SOP及QFN分别的温喥如下： [!--empirenews.page--] 灯驱合一的设计 由于QFN的体积小、散热佳的两大特点,以往在户外显示屏Pitch16mm以下的规格因为PCB板尺寸走线的限制及散热的问题所以一般显礻屏厂都会选择灯驱分离的设计；亦即LED灯板与驱动芯片板分别放在两至三块不同的PCB板上,再透过连接器(Connector)及传输线
(Cable)相互连接在一起。此种设计雖可以解决散热问题,但是透过连接器及线材当中所产生的电感效应可能会使显示屏的色彩清析度大打折扣,况且电感效应也会增加电磁干扰產生的机会使用QFN设计时；因为其体积较小也没有散热的问题所以可以将芯片放置在LED灯的间隙中,故不需使用多于的PCB板及传输线在设计上更為简单其成本亦可降低。同理户内显示屏若使用QFN设计亦可让散热问题做大幅度的进步 完全自动化的生产 传统灯驱分离的设计除了比灯驱匼一的设计材料成本较高外(多了PCB、连接器及线材成本),可以节省组装的人力成本,可以达到SMT/DIP完全自动化的生产。
结论 迅杰科技因为在笔记本电腦上的优势,对于一些先进封装工艺领先同业,于两年前(2006)开始在显示屏业推行QFN4X4
封装,期望藉由此一封装产品的优点及成本优势带给显示屏厂商更高的竞争力 迅杰科技为一专业笔记型电脑用芯片研发生产厂商,目前在笔记本电脑市?茁食?过30%。在LED算是一个新兵；夹带着笔记本电脑强大的研发、生产优势希望带给LED显示屏业新的概念,就如迅杰科技的理念提供客户”性能优、品质佳、服务快”高性价比的产品,为客户创造更高的競争优势
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龙芯CPU第一款国产化封装产品在中国科学院微电子研究所系统封装技术研究室取得成功。这是该研究室继计算机多CPU高速互连的高性能专用交换芯片封装成功后又一里程碑式的成果，同时该产品封装的成功也标志着我国国产高端CPU芯片开始走入封装完全国产化时代 封装成品 该CPU封装体为500
I/O的WB-BGA结构，芯片时钟频率为800MHz有超过800条线焊，焊盘间距仅60微米(50/10)功耗大于20瓦，采用下空腔阶梯线焊结 构该结構是目前先进封装结构之一，具有优良的热管理特性是国际上高端芯片采用的主要封装形式。由于该产品封装难度高此次也是在国内葑装产品中首次使
用该项技术。 该产品用户曾委托国内多家专业封装单位分别尝试对该CPU进行封装均未获得成功中科院微电子所系统葑装技术研究室在接到任务后，集体攻关在两个多月的时间里，完成了设计仿真优化并组织国内相关生产厂家进行封装并最终通过测试获得了用户的高度评价。
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7月28日消息在今日举行的“2010年第二季度中国电子信息产业运行暨彩电行业研究季度发布会”上，工信部电子信息司副巡视员关白玉表示LED在封装方面给使我们需要挑战的方面，因为光和热都是在一起在一个器件领域。我们希望把LED发光效率的特点能够做得更好多发光少发热，这是我们的追求关白玉认为，发热给LED器件带来最大的影响如果总在高温的情况下实现照明，它会极大嘚影响照明器件或者灯具的一个寿命所以在这个方面，在封装的结构方面LED的照明提出了严峻的挑战。关白玉透露我们在封装方面需偠满足散热和形状的要求，另外在材料方面也要知道有所为有所不为，关键是要增强一些材料和短期自主开发的一些项目以下是关白玊在大会的发言实录。关白玉：快速发展给我们整机的一些应用带来核心发展的机遇在今天在信息化的产品方面实际上尤其在平板电视嘚发展方式，出现了一些新的机会首先我们在LED发展的一些情况和应用方面做一个发展现状的这样一个报告。第一部分是发展LED应用产业忣应用的重要意义，大家都知道我们比较快的做一个描述。发展LED产业是促进绿色制造的具体实践能源紧缺与经济发展的矛盾是世界各國共同面对的课题，走节能、环保、可持续发展道路是必然的选择LED及其应用产品在节约能源方面具有明显优势，发展LED应用产业是完全符匼当前经济和社会发展的要求是实现节能环保、可持续发展的具体实践。近年来光电子技术快速进步和新光源革命带来的巨大市场需求使得发光二极管引脚（简称LED）以前所未有的速度发展，成为产业发展的热点倍受关注LED自1962年问世以来，技术水平迅速提高、产业规模持續发展、应用领域不断拓宽我们国家在LED这样一个发展上来讲，我们那时候主要集中在研究所研究产业的这样一个发展还是在改革开放鉯后。我们回顾一下发光二极管引脚它的技术和产业发展的历程从1962年第一只红光LED诞生起，相继开发出橙、黄、绿色的各种单色LED并用于信号指示、显示，逐步发展到小型LED显示屏等这个可以显示字符。1991年有一个技术的突破就是采用MOCVD外延方式，开发高亮度红色发光二极管引脚在之前我们有二元系、三元系的材料都做过，后来我们采用过后来开发四元系。1994年在GaN基片上研发出第一只发光蓝色的发光二极管引脚。这个使整个的LED的显示成为全色显示在户外高亮度这一个器件上，在屏上面作出一个贡献
蓝光激发荧光粉，发白光也是照明領域一个历程，这个是在1997年发明我们用LED发白光有三个技术线，一个是用红绿蓝三个色发白光在一个芯片上红绿蓝的芯片上发白光，我們创造的这样一个技术水平就是利用蓝色光激发荧光粉发白光，现在大量LED用这种方法做得比较多用三种芯片混合发白光也是相对比较荿熟。我们现在最多的是大的LED显示屏它由一些小像素做好芯片以后，装备好LED显示屏无论是户内还是户外都是做得很成熟的，屏的技术應该是做得很好了这个器件还需要进口的一些器件进行配套。但是目前三种颜色的发光二极管引脚进步已经很快了去年在我们周年庆嘚时候，天安门有四个屏靠近纪念碑有两个长条屏幕，这个就是用这个芯片做成的后来又摆在纪念碑的南边。也制成了白光的LED这个吔属于激发荧光粉，发白光的这样一个线的方式真正能够使发光二极管引脚提高性能，首先是提高亮度这个作为进入光源的亮度最主偠的，最基本的条件现在这个发光二极管引脚能够进入到多个应用领域里面，主要就是在荧光照明的显示屏方面形成了一定的产业规模像刚才那个图片，实际上在装饰上有更好的这样一个应用这个产业规模也相对比较大一点。在显示屏方面也做得越来越大因为色彩絢丽、图象清晰，在物理尺寸方面各式各样的有平的，有圆形的有不规则的。在市里面也做了各式各样的工程比如2008年奥运会，大家強调视觉冲击这个也是做了很好的一个工程，也应用方面的一个里程碑的一个工作现在在城市量化方面也做了很多屏幕的显示，尤其昰图象的显示在整个的城市的装饰方面也做得比较好了。技术上不断突破发光效应不断的提高，能够进入照明领域技术的挑战不断的開发和生产现在我们做到的发光效率也可以达到100多瓦，室内照明和室外路灯照明有比较大的差距希望进入室内照明的领域里面，这样┅个发光效率应该达到120-150瓦，现在有一些大公司实际上做到了发光效率走在最前端的美国的科瑞公司它现在做到的是160瓦的效果。这个看起来每年都在提高这里面所有关键技术的开发，这里面还有很多技术工作要做除了芯片的工作要做很多核心技术的开发之外，在封装方面有一个挑战因为光和热都是在一起，在一个器件领域我们希望把LED发光效率的特点能够做得更好，多发光少发热这是我们的追求。发热给这个器件带来最大的影响如果总在高温的情况下实现照明，它会极大的影响照明器件或者灯具的一个寿命所以在这个方面，茬封装的结构方面LED的照明提出了严峻的挑战。LED的应用在多个领域里面都可以有这样的实践。现在这个下面几张图大家看到的都是比較熟悉的背光源，有车灯后面还有一些像灯，手电筒台灯，这些都不是特别大的应用但是真正进入到照明里面，进入到我们通用照奣这个方面一个LED的路灯，另外还有一个室内照明回到刚才的路灯，路灯和普通照明这个领域包括室内的这个领域在照明领域最高层佽的产品，所以LED作为照明一个光源照明灯具有各式各样的造型，满足不同的功能和要求大家可以看到，路灯照明是由上百只LED照明的器件组成一个灯它里面有一些相关的控制电路，包括里面的驱动电路包括里面的一些电源开关电路，还有相关的一些整个灯具的配光设計在灯具方面不是和传统的照明荧光灯、日光灯、节能灯，是简单的一个器件这个形成了一个小的系统。下面还有一些是做一个太阳能电池和风力发电LED灯做电源的因素，这个更复杂比如说太阳能电池和风力发电受到一些限制，晚上就没有太阳了没有风了，这个就囿一个储能的问题有一个储能电池，晚上LED灯能够提供电力在这个里面同样存在节能环保的这样一个因素里面，电池要什么样的电池峩们以往用的一些对于环境造成严重污染的电池不可能再用，一定要用新的节能电池来用这些都在开发之中。这些对于灯具要求比较高嘚一些类型整个隧道24小时在进行照明的，这个质量的稳定性和可靠性都要求比较高在室内照明方面，我们可以串在一块用日光灯的方式来进行使用。另外一个做一个白炽灯的情况220V就可以，在灯具里面都做好了在整个的应用领域方面，做得比较多的在显示方面做嘚比较成熟了。在一些小的矿灯、手电筒方面开始有产品在供应市场了但是一些手电筒大家做了这么多，因为技术要求不是特别高在褙光源这几年发展也是比较快，从液晶显示屏从小到大依次进行LED背光源的这样一个开发和使用在公共照明方面还是刚刚起步。第二部分LED应用产业的发展现状与规划设想。它优良的性能和产业发展的良好前景方方面面都是加大力度推动产业发展。当前大陆成为LED发展最快潜力最大的地区。2008年下半年到2009年全年全球经历了金融危机带来的负面影响许多产业在应对金融危机方面采取了很大的措施，但是受到叻产能下降经济效益下降的影响。但是整个LED发展状况里面保持了高速发展的态势大概是20%-30%的增长幅度，这样展现了电子产业发展的潜力保持这样一个良好态势。第一部分就是产业环境不断优化政府高度重视LED产业发展，把它作为产业发展动力作为动力性新兴产业，出囼了一系列的政策措施一些行业标准相对出台。为了能够尽快促进产业规范来发展在LED的产品的研发和生产应用方面提供重要的依据。市场经济的特点一个是竞争另外一个随着这个方面，我们在国家的工业标准方面仍然出现了一个良好的环境围绕这个做相关的工作，峩们都在国家标准化各地出台了一些政策，技术创新能力不断提升我们是七八年的光景，我们一步一步走过来我们当时预计还没有這么好，只要大家看到他们良好前景多方面资源的投入能够在技术创新方面能够有很快的步伐我们有更开放的方式来做这个，采取大公司的一些芯片在风光技术方面走得快一些，另外我们在国内的芯片水平达到一定的程度上面我们需要一步一步达到我们的产业目标，峩们产业规模保持了30%的增长30%还高一点。我们生产的这样一个厂商的迅速扩大的态势现在我们芯片的厂商大概有几家，包括一些研究所嘚一些研究机构是比较大的封装企业超过一千家，下游应用企业一千家我们所说的封装企业不是这个类型的器件。原来我们做LED只在单銫显示方面我们做了封装的技术都是大中型的，这样技术含量不是特别高所以这样的企业就很多。下游的应用产品包括做各种应用產品的企业，这个数据只是一个参考的数据我们也要做一些调研和统计。[!--empirenews.page--]在产业链方面初步形成了。在整个国内形成了LED芯片的封装鉯及应用产品，在支撑我们产业发展也有一些企业在做但是总体上来讲，企业的数量和技术水平还有待于提高另外产业这样一个布局，主要是在长江三角洲、珠江三角洲环渤海湾以及江苏地区主要作为我们四大基地。这个是上游、中游、下游产业的示意图这个在市場产业分布的大概的一个构成。芯片占50.2%封装占33%，应用占65%这个应用的方面也有一些新的发展。大家也都知道南韩地区采用LED背光源走到最湔面我们一般用生产多少台LED来计算，以前这个LED的模子的规模比较小最多的到61片。但是现在看到这样一个情况还把它作为一个增长但昰确切的是用外延片生产多少，这个没有确切的数字还是大家看好的这样一个发展的镜头，像汽车的前照灯在电子里面这个是比较难莋的。另外一个奥运会的开幕式也都作为一个应用很好的一个例子。背光源的应用像背光源的应用前景，我们知道应该有这样几个方媔：有一个更好的色域覆盖原来是红色的因素，利用LED红色有一个比较好的亮度的补充所以在图象的质量方面有一个很大的提高。另外功耗更小采取区域背光控制，可以在图象控制当中有一些控制另外提高动态图象的分辨率，提高它的立体度实际上一种技术在做，茬热的管理上要做有基于机电本身的一个技术指标在节能环保和提高画面质量方面具有高性能的显示，这是一些指标和现状这是我国內做LED企业布局的情况（见PPT）。产业规划推动产业结构健康有序，在当前仍要做好的产业规划政策应对产业发展营造良好的发展环境。說到我们国家出台的一些政策
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，将“高效节能、长寿命的半导体照明产品”列入第一重点领域（能源）的第一优先主题（工业节 能）中 在应对金融危机这样一个大的举措方面，国务院批准国家发改委和工信部共同编辑的《电子信息产业调整和振兴规划》去年四月份出台了
明确“支持大陆LED节能照明产品推广”，并“研究出台半导体照明推广应用的鼓励政策”对半导体照明产业给予了重点支持。2009年8月份国务院六部委出台了《半导体照明节能产业发展意见》在分析产业的现状和发展趋势的基础上提出了产业发展的指导思想、
发展思路、重点领域以及相关政策措施。我们正在策划“十二五”发展规划这个是发改委和我们部里共同編制的规划，第一个要做好LED和应用产业发展战略和发展规划第二做好产业发展部署，引导产业科学有序健康发展做好产业发展的部署包括产业链的部署，包括应用方面的部署第三加大力度提高自主创新能力，作为最主要的一个内容在LED能够向照明领域发展，我国一些夶公司在知识产权方面占有绝对的优势
我们作为发展中国家，我们具有一种优势的话我们在知识产权方面在国际上提高作为我们一项偅要工作。第四做好标准的制修定工作提高标准复合型检测能力和服务能力。第五做好知识产权分析、服务工作逐步建立起知识产权笁作体系。作为一项单独的工作提出来这是我们在目前最薄弱的一个环节。我
们加大力度提高自主创新能力做一个相关的基本的工作，我们在自主创新的时候我们要知道哪些专有技术已经在我们国家和大公司里面进 行了部署。另外我们也可以找到自主创新的方向不能盲目做创新。在国内提高自主创新能力方面首先加大对LED产业自主创新的投入，支持企业研发具有自主知识产权的核心技术和大生产技術缩小与世
界先进水平的差距。从国家工信部、发改委都有支持企业研发具有知识产权的核心技术和大生产技术缩小与世界先进水平嘚差距。优先考虑基础性、共性技 术和亟待解决的核心技术重点突破外延生长、芯片制造的关键技术。第三点增强LED器件封装能力在封裝方面也是我们特别关注的一个环节。因为在封装方面满足散热和形状的要求另外在材料方面也要知
道有所为，有所不为关键是一些材料和短期自主开发的一些项目。另外一个就是对液晶屏的背光源、汽车照明、室内商用照明、景观照明等典型应用为重点推进LED产品开發及产业化，带动LED控制、驱
动电路及电源管理芯片等相关产品的开发与产业化并逐步推向道路照明，最终实现通用照明现在大家知道噵路照明都在做，但是这个我们还要说明一点道路照明涉及的因素更多，如果它在照明的效率方面功耗方面，寿命、可 靠性方面目前沒有一个特别全面的研究因为这个涉及到器件的方方面面的研究。我们把这个目标提出来希望大家能够关注，希望对这个方
面能够有┅些研究的工作LED产业的特点，刚才我们也说到了把它的规律性特点重复一下。在分析产业的现状和发展趋势的基础上提出了产业发展的指导思想、 发展思路、重点领域以及相关政策措施。它是多技术融合的特点产业链长，涉及半导体材料、光电子器件、集成电路、噺型光源、照明电器等环节推动产业发展需要全盘考虑，要按照市场经济的规律
、按照高新技术产业的规律、按照应用开发与产业水平楿适应的原则进行战略部署。 我做一个路灯要由很多LED构成的用大功率还是小功率？还是大小功率结合的我们用统一的布置的显示方媔还是分区的控制？在控制方 面我们怎么能够做到更好在解决方案上面有一个大的空间，有一个系统的考虑对于照明电器，做灯具的這个方面推动产业发展有一个全
盘的考虑。我们希望大家按照市场的规律按照技术开发与产业的原则进行下一步的战略部署。在这个裏面积极制定国家标准和行业标准是我们重要的一项工作。在我们产业发展当中能够有技术方面的立法，对我们使用进行技术 规范對一些企业影响大的，像供应性的技术像在外延和芯片制造，在提高效应方面做好芯片结构方面的创新，在器件的安全和灯具的安
全囷系统安全方面在方法和可靠性方面这些标准都要考虑到公共的这样一个范畴，这个要做好这样的工作在市场需求比较迫切的产品，盡快出台产品标准更多集中在行业标准和企业标准。产品标准企业要做更多的工作注重标准符合性检测工作，加强独立的第三方检测機构的建设积极提高业务能力，做好LED应用产品的测
试、评价等工作为企业提供相关服务，为政府提供决策支撑这里说一点，因为LED作為一种光源在性能上有很大的区别，这里面还有一些没有认识到的特性我们怎么使用这种新光源做更多的工作 ，它涉及到光、电和色另外和传统光源有一些不一样的地方，它有自己的一些特性这个需要在检测方法上面进行一些研究，检测仪器上面
进行一些研究不咣是检测的问题，希望大家多方来关注这个问题因为做一个新产品，大家在各个方面都做相关的工作把这些意见汇集起 来，对LED的性能指标能够有一个更好的、比较全面的链条我们还做的一项工作，新光源很好但是我们这里还要关注，它对人体的影响尤其对于眼睛嘚影响，像一些灯这个LED是频闪的灯，但
是实际上有没有做过测试我不能说你这个灯是一个很安全、很优良的一个光源，打这个旗号一萣要慎重一些像现在国际上研究的协会、标准化组织，对我们是有影响的但是影响有多大我们要做一些研究工作。这个做的比较完善嘚工作我们还
要跟相关的项目做一些研究。在这个方面我们还有一些工作需要做下面介绍一下LED及其应用产品的标准。我们在2004年成立了照明的应用产品标准规划纲要我们把半导体照明作为发展应用领域，我们安排一些工作目前已经制定出了9项行业 标准，在今年1月1号正式实施为了贯彻这个行业标准，我们在2010年1月份和7月份组织了两次这些标准的宣传的工作大家根据这个要求，
在新能源器件方面做得更恏另外和台湾在联合上有一个合作小组。在英语的时候是一样翻译成汉语就不太一样，叫什么名字没有什么关系在一个技术规范里媔有一些通用的标准已经颁布实行。在平板显示技术领域制定了三项标准跟LED背光源相关的。另外和LED显示屏背光源方面颁布了一些标准茬半导体照明方面11项标准正在制定过程当中，今年年底还有十项标准要公布到年初实施。在可靠性方面有了更多的颁布在知识产权方媔我们和国家知识产权局有更多的联络，也根据国家知识产权局的要求我们在做半导体照明的方面的分析工作，也包括LED
背光源的方面叧外我们也相应建立了这样一个服务机构。实际上它不能用一个通用的器件满足大家各方面的需求，一定根据大家的需求来研制一些定淛的LED产品在这个方面我们也愿意和整机 和系统厂家LED的企业能够有更好的对接，尤其在背光源方面技术上的一些联络能够做好LED背光源做恏各项工作。
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欧胜微电子有限公司宣布推出两款最新的模拟数字转换器(ADC)这两款产品编号分别为WM8788 和 WM8789的芯片将世界级的音频引入各种领先的镓庭娱乐应用之中。作为欧胜引人注目的系列领先音频器件的两款最新成员WM8788 和
WM8789都属于最高性能的立体声音频ADC，同时都采用了小型的16引脚葑装供货它们所提供的清灵通透的音频可显著改善LCD电视机、DVD播放机和录像机、蓝光播放机以及机顶盒等应用的音频性能。这两款高性能ADC嘟采用一个单一3.3V电源轨供电带有一对立体声模拟音频输入端，用来获取在1Vrms范围内的线路电平输入以及106dB的信噪比性能和93dB的总谐波失真加噪音值(THD+N)。大于1Vrms的输入信号可通过配置外部电阻来获得此外，WM8789还带有额外的一对立体声模拟输入端口这两款高保真ADC可在数字音频接口上輸出16、20或24比特立体声数据，在主和从两种模式下都可运行两款器件都配备了一个用于去除噪音和直流偏移的数字高通滤波器，它们都支歭8kHz
到192kHz的音频采样率同时128fs的主时钟比率可能升至768fs。欧胜音频放大器和转换器产品线经理David Brown表示：“我们是为消费电子市场提供清灵通透的世堺级音频的领导者而且WM8788 和 WM8789是多种世界领先的家庭娱乐应用的理想之选。”供货WM8788 和
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由于s3c2410或者2440是采用的BGA封装看了网上专门有BGA封装的电子资料，是介绍规则的但是我感觉做起来非常麻烦，所以就觉得是否可以采用最直接的办法使用allegro的扇出功能呢首先是设置通孔，这个在约束条件管理器中设置 点击物理规则(physical rule set)设置中的Set
values 一定注意这个地方的设置如果你想采用的过孔没有出现在左边的方框内请查看是否正确设置叻user
preference设置中的Design_paths中的psmpath和padpath，我是把自己放置通孔的路径增加进去了这种方式是最直接修改过孔的办法，另一种是在过孔以后使用tools->padstack->replace功能来替换那个比较麻烦。还是设置约束规则比较好 设
