功率型led封装用有机硅材料的研究进展

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1、技术进展请机·l材料，2011，25(3)：199～203SILICONEMATERIAL功率型LED封装用有机硅材料的研究进展张宇，王炎伟，张利萍，林祥坚(广州天赐有机硅科技有限公司，广州510760)摘要：介绍了发光二极管(LED)的特点、封装形式的发展及对封装材料的性能要求，指出了现有LED封装材料环氧树脂的缺陷，分析了有机硅封装材料的特点，综述了功率型LED封装用有机硅材料的研究进展。关键词-LED，封装材料，封装形式，硅树脂，硅橡胶，苯基中图分类号：TQ324．21文献标识码：A文章编号：100

2、9-4369(2011)03—0199-05发光二极管(简称LED)是一类电致发光1LED的特点及封装的固体器件，它可直接将电能转化为光能，其结构主要由PN结芯片、电极和光学系统构成¨。1．1LED的特点及应用LED与传统的白炽灯、荧光灯等光源相比工作LED的特点主要体现在以下几方面：体积电流非常小，消耗的电能仅是传统光源的1／10，小；光效高，目前可以达到100lm／W，是普通不使用严重污染环境的汞，具有节能、环保、体白炽灯的10倍；能耗低，耗电量是普通白炽灯积小、轻便、寿命长等优点，被誉为21世纪新的

3、10％～20％；使用寿命长，普通白炽灯使用光源，有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体寿命为2000h，螺旋节能灯8000h，而LED达放电灯之后的第四代照明光源。到10×10h；安全可靠，LED光源发热量低、我国政府提出到2020年单位GDP二氧化碳无热辐射性、冷光源、可以安全触摸；绿色环排放将比2005年下降40％～45％，为LED等保，LED光源为全固体发光体，不含汞、钠元新能源应用的发展提供了良好的机遇。在LED素等可能危害健康的物质，耐冲击不易破碎，废产业链中，上游是LED衬底晶片及衬底生产、物可

4、回收，无二氧化硫有害气体以及二氧化碳等LED芯片设计及制造，中游是LED封装与测试，温室气体的产生，可称为“绿色照明光源。”下游是LED显示与信号系统的制作与组装。研LED的内在特征决定了它是理想的传统光发光学特性优异、可靠性高的封装技术和材料是源代替光源，有着广泛的用途。LED的应用主新型LED走向实用、走向市场的必经之路，也要分为3大类：液晶显示屏背光、LED照明是下游应用领域研发的基础与前提J。随着功(包括户外照明和汽车照明)、LED显示。率型白光LED制造技术的不断完善，其发光效1．2LED封装形

5、式的发展率、亮度和功率都有了大幅度的提高；与此同LED封装的主要任务是将外引线连接到时，对封装材料的要求也越来越高，要求外层封LED芯片的电极上，同时保护好LED芯片，并装材料在保持可见光区高透明性的同时能够对紫起到提高取光效率的作用。随着LED芯片及材外线有较高的吸收率，以防止紫外线的泄漏。使料技术的突破，LED封装技术也得到了突破性用高折射率、高耐紫外线和耐热老化能力、低应提高。1962年通用电气公司开发出第一种实用力的封装材料还可明显提高照明器件的光输出功的可见光LED，当时采用玻璃管式封装。在以率

6、和使用寿命。因此，随着功率型LED研发后的几十年间，LED的封装形式发生了重大变的飞速发展，传统的封装材料环氧树脂已不能完收稿日期：2010—10—29。全满足LED的封装要求。下面综述了功率型作者简介：张宇(1978一)，男，工程师，主要从事有机硅LED封装用纯有机硅材料的研究现状。聚合物的合成研究工作。E—mail：zhangyu@tinci．CO1／／。请讯n材料第25卷化。20世纪90年代出现了引脚式封装，它是最决光衰问题。目前大功率用LED封装材料的研先研发成功投放市场的封装结构，也是LED封究

7、主要集中在有机硅材料，包括有机硅改性环氧装最方便、最经济的解决方案，主要采用环氧树和纯有机硅材料。纯有机硅封装材料在市场上已脂作为封装材料，用于电流较小(2O～30mA)、有销售，而有机硅改性环氧在文献中大量报道，功率较低(小于0．1W)的LED的封装；其缺但未见产品出售。点是封装热阻较大(一般高于100K／W)，寿命2有机硅封装材料的特点较短。2002年开发出表面贴片封装式LED(SMD—LED)，SMD—LED由于具有体积小、散目前许多LED封装企业改用硅树脂代替环射角大、发光均匀性好、可靠性高的特点

8、，逐渐氧树脂作为封装材料，以提高LED的寿命。有被市场接受。随着LED芯片功率进一步提高，机硅材料具有更强的耐热老化和抗紫外线性能，出现了单颗芯片功率达到1W的LED，被称为更好的透明度和更高的折射率¨引；同时有机硅功率型LED。功率型LED的封装呈现出封装材材料由于具有良好的机械特性、发光效率更高、料新型化、封装工艺新型化、封装形式集成化等使用寿命更长，成为国内外研究的热点。发展趋势。国外在功率型LED方面的研究成果2．1耐