Ch06 LED芯片封装技术(封装材料与制备工艺)
led芯片工艺

led芯片工艺LED芯片工艺是指制造LED芯片的过程和技术方法,包括材料准备、晶片制备、器件制备、封装等。
下面将对LED芯片工艺进行详细介绍。
首先是材料准备。
制造LED芯片的材料主要包括衬底材料、外延材料和粘结材料。
衬底材料一般选择为蓝宝石或碳化硅,外延材料则是通过外延生长技术在衬底上制备出LED晶粒,而粘结材料则用于将晶粒粘结在芯片上。
接下来是晶片制备。
晶片制备主要包括晶粒生长、总反射镜制备、pn结制备等步骤。
晶粒生长是通过外延生长技术将外延材料在衬底上生长出LED晶粒。
总反射镜制备则是在晶粒表面制备一层高反射率的金属或介质镜层,用于提高LED的发光效率。
pn结则是通过掺杂技术,在晶粒中形成p型和n型区域,用于形成LED的正负极。
然后是器件制备。
器件制备主要包括金属电极制备、传输层制备、抗反射层制备等步骤。
金属电极制备是在晶粒表面制备电极层,用于提供电流流通和电流集中的功能。
传输层是在晶粒表面制备一层透明导电层,用于增强电流的传输效果。
抗反射层则是在晶粒表面制备一层抗反射膜,用于减少表面反射损耗。
最后是封装。
封装是将制备好的LED晶片封装在外壳中,用于保护晶片并提供光亮效果。
封装过程中还要添加透镜和基座等部件,用于调节和支撑发光效果。
封装还需要进行焊接、封装材料固化等步骤,最后通过测试检测确保LED芯片的质量。
除了以上的工艺步骤,LED芯片的制造还需要严格的清洁环境和专业的设备。
由于LED芯片制造过程中对杂质和灰尘的要求非常高,因此需要在洁净室中进行制造,并且要使用高精度的设备来进行加工和检测。
总结起来,LED芯片工艺包括材料准备、晶片制备、器件制备、封装等步骤。
通过这些工艺的流程和技术方法,可以制造出质量优良、性能稳定的LED芯片。
随着LED技术的不断发展和创新,LED芯片工艺也在不断改进和优化,以满足市场对高亮度、高效能的LED产品的需求。
LED封装工艺以及各站工艺作用

LED封装工艺以及各站工艺作用一、LED封装工艺介绍LED封装工艺是将LED芯片、引线和外壳材料通过各种工艺流程进行封装,并通过金线焊接等工艺将引线与芯片连接,最终形成完整的LED光源。
封装工艺直接影响LED产品的性能和质量,也是LED产业链中的重要环节之一、常见的LED封装工艺有贴片封装、背胶封装、球泡封装和模组封装等。
1、贴片封装贴片封装是将LED芯片通过SMT设备贴在PCB基板上,然后通过回流焊接将芯片与基板连接。
贴片封装制造工艺简单、效率高,适用于批量生产,广泛应用于指示灯、车内灯等领域。
2、背胶封装背胶封装是将LED芯片放置在胶水中,经过固化形成背胶,然后进行线焊接。
背胶封装能够提高LED灯珠的防水性能,常用于户外照明和大型显示屏等场合。
3、球泡封装球泡封装是将LED芯片封装在玻璃灯泡内,然后通过线焊接将芯片与引线连接,最终形成常见的LED球泡灯。
球泡封装的优势是灯光均匀,视觉效果好,常用于室内照明和装饰灯饰等领域。
4、模组封装模组封装是将多个LED芯片进行封装,放置在PCB基板上,并通过线焊接连接。
模组封装常用于室外照明和广告显示屏等场合,具有防水、抗风化和可拆卸性能。
1、芯片测试芯片测试是封装过程中的重要环节,用于检测芯片的电性能、光效和色温等参数,对于提高产品质量和减少不良品率非常重要。
2、引线焊接引线焊接是将芯片与引线连接的关键工艺,通过高温焊接将引线与芯片焊在一起,保证电流通畅,引线与芯片之间的连接牢固。
3、背胶固化背胶固化是将涂有背胶的LED灯珠放置在特定的固化机器中进行固化,固化后的胶水能够有效保护芯片和引线,提高产品的防水性能。
4、外形整形外形整形是通过机器对封装好的LED灯珠进行整形,使得LED灯珠的外形更加美观,并符合产品设计要求。
5、测试分类测试分类是利用测试设备对封装好的LED灯珠进行光电参数测试,包括颜色、亮度、色温等参数,合格产品通过测试后可以进入后续的灯具组装环节。
LED封装工艺以及各站工艺作用

LED封装工艺以及各站工艺作用
一、LED封装工艺
LED封装工艺是指将半导体组件和其他电子元件封装在电路板上,并
通过热焊接等连接方式,以保证LED照明产品的稳定性及使用寿命,使LED照明产品可以长期使用。
LED封装工艺包括SMT(表面安装)、COB(芯
片一体化)、DIP(插脚式)以及COF(芯片封装)等。
1.SMT(表面安装)
SMT(Surface Mount Technology,表面安装技术)是一种把电子元件
安装在电路板表面的封装工艺,利用在电路板上已经铺设的焊盘,在电子
元件表面进行锡焊,使锡焊膏与电子元件表面接触,最后用在烙铁驱动焊盘,使之发生热熔态,使锡焊膏固化在电路板和电子元件表面。
2.COB(芯片一体化)
COB(chip on board)是一种将半导体芯片直接固定于绝缘基板上的封
装工艺,采用COB封装技术,可以实现芯片紧凑、体积小、表面安装、高
密度,可以降低电路板侧的体积和重量等,并有利于芯片之间的功能组合。
COB封装技术已成功地应用于LED照明领域,可以使LED的照明效果更好。
3.DIP(插脚式)
DIP(dual in-line package)是一种成对排列的电子元件,它拥有一
定数量的插脚,可以用来连接外部电路,而且DIP元件的尺寸也比较小。
它可以将LED和电阻等元器件封装在一块PCB上,使LED和电子元器件之
间连接牢固稳定,并且可以降低LED的能耗。
LED封装工艺以及各站工艺作用

LED封装工艺以及各站工艺作用LED封装是将LED芯片、导线以及其他辅助材料封装到有机塑料或陶瓷外壳中,以保护芯片,提高亮度和使用寿命,同时也能更好地适应不同的应用场景。
封装工艺是整个LED生产过程中非常重要的环节,下面详细介绍LED封装工艺以及各站工艺的作用。
1.插片工艺:将固定在蓝宝石基片上的芯片在封装之前分离出来,这个过程需要高度精确的定位。
插片工艺影响着最终产品的外观和电性能。
2.焊线工艺:使用导线将芯片与外部引脚连接,使芯片能够正常工作。
焊线工艺对于保证芯片与外部引脚之间连接的可靠性至关重要。
3.封装工艺:将焊线连接好的芯片放入外壳中,使用有机塑料或陶瓷材料进行封装。
封装工艺是保护芯片的主要手段,能够提高LED的亮度和使用寿命。
4.固晶工艺:将封装好的芯片放入固晶设备中,使用固晶胶固定芯片的位置,保证芯片与外壳之间的夹角和位置的一致性。
固晶工艺可以提高LED的耐冲击性和抗振动能力。
5.测试工艺:将封装好的LED进行电性能测试,如亮度、波长、电压、电流等。
测试工艺能够筛选出不合格品,保证产品质量。
6.分级工艺:根据测试结果,将测试合格的LED产品进行排序分级,以满足不同客户对光亮度、波长等要求的不同。
7.切割工艺:将封装好的LED产品进行切割,形成独立的单个LED产品。
切割工艺要求准确、稳定,以减少产品损坏。
8.包装工艺:将切割好的独立LED产品进行包装,通常使用胶带或者塑料盘进行包装,以便产品的运输和存储。
需要强调的是,在整个封装工艺中,温控也是非常关键的环节,合适的温度控制能够保证封装胶的固化效果,避免出现裂纹、变形和其他不良情况。
综上所述,LED封装工艺包括插片、焊线、封装、固晶、测试、分级、切割和包装等环节。
不同工艺的作用各有不同,但共同目标是保证LED产品的质量和可靠性,提高亮度和使用寿命。
LED生产工艺及封装步骤

LED生产工艺及封装步骤LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,可以将电能直接转化为光能。
LED的生产工艺及封装步骤可以分为以下几个步骤:晶片制备、固晶、倒装、膜衬合、电极制作、封装和测试。
首先是晶片制备。
晶片制备是LED生产的核心步骤,也是最为重要的环节。
晶片制备采用常见的半导体工艺来生长半导体材料,如GaAs(砷化镓)、GaN(氮化镓)等。
生长出来的薄片被称为晶圆,晶圆上会有成百上千个单元,每个单元都可以制作成一个LED。
接下来是固晶。
固晶是将晶圆切割成一个个独立的单位后,将这些单位固定在一个基座上,通常是蜂窝状的材料。
固晶的目的是为了使晶圆上的每个单位之间的电流不互相干扰。
然后是倒装。
倒装是指将晶圆翻转,将晶片的衬底金属与电路板焊接,使晶片的电极朝向电路板的侧面。
这样可以实现灯珠的共用基座,提高LED的亮度和使用寿命。
接下来是膜衬合。
膜衬合是在晶片的两边分别加上穿透电流的p型和n型半导体层,形成p-n结构。
这样当通过p-n结处施加正向电压时,电流在两个半导体材料之间流动,激发半导体材料中的电子跃迁,释放光能。
然后是电极制作。
在膜衬合之后,需要在晶片的两个侧面制作电极。
其中一个侧面制作金属电极,用于正向电极的引出;另一个侧面制作透明导电膜,用于负向电极的引出。
这样就可以施加电压,使LED发光。
接下来是封装。
封装是将制作好的LED芯片放入塑料包装中,并加入适当的光学结构,以便控制和扩散LED发光的方向,增强光效。
封装也有多种形式,如贴片、球形、塑料导光灯、挤出导光板等。
最后是测试。
完成封装后,需要对LED进行测试以确保其质量和性能。
测试过程通常包括光亮度测试、电性能测试和可靠性测试等。
光亮度测试会检测LED的亮度,电性能测试会检测LED的电流、电压等基本参数,而可靠性测试则会模拟LED的长期工作环境,以评估LED的寿命和可靠性。
总结起来,LED的生产工艺及封装步骤主要包括晶片制备、固晶、倒装、膜衬合、电极制作、封装和测试。
6芯片的制造工艺

旋转烘干(抽真空)
硬烤
正性抗蚀剂(正胶):
曝光部分发生光化学 反应;曝光后变得可溶于 显影液,则在抗蚀剂上产 生掩膜的正性图形。
负性抗蚀剂(负胶):
曝光部分发生交联反 应。若未曝光区溶于显影 液,就产生负性图形。
芯片的制造工艺
3、前道工艺流程(V型电极为例)
•
后道工艺
功能:将做好电极的外延片分割成单一的芯片,依据光学、
电学参数进行挑选。 工艺类别:减薄类、划片类、测试分选类。
流程:磨片——划片——裂片——分选——倒模——包装
1240 Eg
nm
芯片的制造工艺
1、磨片
Al2O3散热性能差,要将450um厚的衬底磨至85um左右,有利于散 热和降低切割负载。 研磨:粗磨用金刚石砂轮打磨;细磨用激光打磨。 抛光:去除因研磨而产生的弯折。
芯片的制造工艺
步骤5 蒸镀
钨盘 外 延 片
高能电子轰击
Ni/Au
步骤6 光刻。将P型欧姆接触保护起来。 步骤7 腐蚀。去除多余的欧姆层。 如果是Ni/Au欧姆接触,用KI溶液腐蚀; 如果是ITO欧姆接触,用王水腐蚀; 易出状况:侧壁的欧姆接触如果没有去除干净,容易短路。 步骤8 清洗。去除P型欧姆接触上的胶。用丙酮溶液。 步骤9 合金。通入N2、O2,形成NiO2,Au包在外层。导电层。
蒸镀
S iH 4 N 2 o S iO 2
芯片的制造工艺
目的四 做P电极 目的五 形成SiO2保护层
步骤14 钝化
S iH 4 N 2 o S iO 2
步骤15 刻蚀。去掉电极上的SiO2。(先光刻,再刻蚀) 步骤16 清洗。去掉钝化层上的光刻胶。
LED封装工艺以及各站工艺作用

LED封装工艺以及各站工艺作用LED封装是指将发光二极管(LED)芯片与其他材料一起封装在不透光的壳体中,以保护芯片,改善发光效果,并方便与其他电子元件连接。
LED封装工艺通常包括以下几个环节:元件选择、基片制备、芯片加工与封装、测试与分选、封装散热等。
各工艺的具体作用如下:1.元件选择:选择合适的材料作为封装器件的外壳,确保其具备良好的导热性能、机械强度以及透光特性。
这些材料包括有机塑料、无机塑料、玻璃等。
2.基片制备:基片是LED封装的重要组成部分,其作用是提供芯片支撑和电路连接功能。
基片制备工艺包括切割、研磨、抛光等步骤,以确保基片的形状和表面光洁度达到要求。
3.芯片加工与封装:这一环节包括芯片的冲击成型、腐蚀、金属化和封装。
芯片的冲击成型主要是通过冲击力将金属薄膜与基片固定,形成电极结构。
腐蚀工艺是将电极之间的非活性表面脱去,提高金属之间的粘附力。
金属化是在芯片上涂布一层金属材料,以增加导电性和导热性。
封装工艺则是将芯片和封装器件结合,形成完整的LED组件。
4.测试与分选:在封装完成后,需要对LED进行各项性能的测试和分选。
测试包括电流-电压特性、发光强度、色温、色坐标等参数的测试。
分选是根据测试结果将LED分成不同的等级,以满足不同应用场合的需求。
5.封装散热:LED发光时会产生热量,如果不能及时散发热量,会导致LED的性能下降甚至损坏。
因此,封装工艺还要考虑散热方式和散热结构的设计,以确保LED的长时间稳定运行。
除了以上环节,LED封装工艺还需要考虑元件与其他电子元件的连接方式、封装器件的机械保护和防护性能等因素。
总之,LED封装工艺是一个综合考虑材料、机械、电子等多个因素的复杂过程,其目的是提高LED 的光电性能、稳定性和可靠性。
led灯珠封装工艺步骤

led灯珠封装工艺步骤LED灯珠是一种非常常见且普遍应用的光源,它具有节能、长寿命、亮度高等优点。
在生产过程中,LED灯珠的封装工艺是至关重要的环节。
下面将介绍LED灯珠封装的工艺步骤。
LED灯珠的封装工艺步骤包括基板制备、芯片封装和封装测试三个主要环节。
第一步是基板制备。
基板是LED灯珠的重要组成部分,它起到支撑和导热的作用。
在基板制备过程中,通常会选择金属基板或陶瓷基板作为LED灯珠的底座。
首先,将基板进行清洗和抛光处理,以确保表面的光洁度和平整度。
然后,在基板上涂覆一层导电胶水,用于固定电极和芯片。
第二步是芯片封装。
芯片是LED灯珠的核心部件,它负责发光。
在芯片封装过程中,首先将芯片通过焊接的方式连接到基板上的电极上。
然后,使用封装胶水将芯片和电极进行固定,以增强稳定性和可靠性。
接下来,使用导电胶水和黄金线将芯片与电极连接起来,形成电路。
最后,对芯片进行固化处理,以确保封装的牢固性和可靠性。
第三步是封装测试。
封装测试是对封装完成的LED灯珠进行质量检验和性能测试。
在封装测试过程中,首先进行外观检查,检查灯珠的外观是否完整、无损伤。
然后,使用特定的仪器对灯珠的电气性能进行测试,包括电流、电压和亮度等参数。
最后,对灯珠进行寿命测试,以确保其长时间稳定工作。
总结起来,LED灯珠的封装工艺步骤包括基板制备、芯片封装和封装测试三个主要环节。
这些步骤的完成需要精确的操作和严格的质量控制,以确保LED灯珠的性能和质量。
通过不断优化和改进封装工艺,可以提高LED灯珠的亮度、稳定性和寿命,进一步推动LED 照明技术的发展。
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封装材料概述 LED封装材料分类
LED封装材料制备工艺
一.封装材料概述
在电子工业中,电子封装就是将封装材料和半
导体芯片结合在一起,形成一个以半导体为基础的
电子功能块器件。 电子封装技术不 仅影响电路的基本性 能、热量传导和寿命, 而且还决定着电控系 统的小型化、多功能 化和成本。
Al/SiCp复合材料的热物理性能可以
根据使用需求调整,其热导率取决于各
组分的导热能力、体积分数、SiC相的
分布形式和粒径、界面以及材料制备过
程中所产生的气孔、微裂纹等工艺因素。
研究表明, Al/SiCp的热导率和热膨胀系数:复
合材料的热导率随着SiC体积分数的增加、SiC颗粒
尺寸的减小、界面层的增厚、基体合金中Si元素的
铝碳化硅基板
用于封装基片的金属基复合材料主要为 Cu基 和 Al基复合材料。 (1)Cu基复合材料
采用C纤维 、B纤维 、SiC颗粒 、AlN颗粒
等材料做增强体 ,得到纤维增强 的低膨胀 、高
热导率的Cu基复合材料具有较好的综合性能。 例如, P130石墨纤维增强Cu基复合 材料的面膨胀系数6.5×10 较高的热导率220W/mK
目前日本已有生产不必低温贮存的环氧树脂 胶粉,其关键乃在潜在性促进剂的选用。
抗燃剂 环氧树脂胶粉中的抗燃剂可分成有机与无 机两种。有机系为溴化的环氧树脂或四溴化双 酚A。无机系则为三氧化二锑(Sb2O3)的粉末。
二者可分开单独使用,也可合并使用,而以 合并使用的抗燃剂效果为佳。
填充料
在封装塑粉中,填充料所占的比例最多, 约在70%左右,因此填充料在封装朔粉中扮 演着十分重要的角色。 在塑粉中加入适量适质的填充料,具有下列 几个目的:
使用在封装塑粉中的环氧树脂种类有 双酚A系、酚醛环氧树脂、环状脂肪族环氧 树脂、环氧化的丁二烯等。
…...
可选用单一树脂,也可以二种以上的树脂混合 使用。
硬化剂 在封装塑粉中用来与环氧树脂起交联 作用的硬化剂可大致分成两类: • 酸酐类 • 酚树脂 硬化剂的选择除了电气性质之外,尚要考虑作 业性、耐湿性、保存性、价格、对人体安全性等因
特性 密度/g· cm-3 热膨胀系数/×106℃-1 热导率/W· (mK)-1 比热/J· (g· K)-1 柔性强度/ksi
Al2O3(96%) 3.75
Al2O3(99.5%) 3.8
BeO 2.85
AlN 3.28
7.1
21 40
7.1
25.1 47
6.3
285 1.046 33.7
4.3
180 0.75 27
模数/GPa
介电常数/(1MHz 下测试) 介质强度/ kV· mm1
380
9.4 15 0.0001 >1014 无
390
10.2 15 0.0001 >1014 无
345
6.7 10.6 0.0001 >1015 有
350
10 15 0.0005 >1013 无
损耗角正切 (1MHz下测试) 体电阻率/Ω·cm 是否有毒
具有较高的绝缘性能和优异的高频特性 线膨胀系数与电子元器件非常相近 化学性能非常稳定且热导率高
由J.L.Park于1961年发明的流延工艺专利广泛应用 与混合集成电路(HIC)和多芯片模件(MCM)陶瓷封 装,随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多 层陶瓷基片 ,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高 技术陶瓷之一。 目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有Al2O3、BeO、 AlN等,性能比较如下表
BeO陶瓷虽然热导率高,但毒性大, 限制了它在工业中的广泛应用,并且随 着人们环境意识的增强,国家相继出台 了一系列环境保护法,更加严格限制生 产使用BeO陶瓷。
氮化铝是Al-N二元系中唯一稳定的化合物,属六方晶系 中的纤锌矿结构,其原子间是以四面体配置的强共价键,故 熔点高和热传导性好,是少数具有高热导率的非金属固体。 其理论热导率可达 320 W/m· K。AlN具 有多方面的优越性能, 应用前景十分广阔
其中,以硅氧键(—Si— O—Si—)为骨架组成的聚硅氧 烷,是有机硅化合物中为数最 多,研究最深、应用最广的一 类,约占总用量的90%以上。
(1)结构 其结构是一类以重复的Si-O键为主链,硅 原子上直接连接有机基团的聚合物,其通式 为
R
R’—(Si —O)n —R”
R’
其中,R、R’、R”代表基团, 如甲基,苯基,羟基,H,乙 烯基等 n为重复的Si-O键个数(n不小于2)
脱模剂的用量要适当,如果用量太 少会使脱模不易;相反,如果用量过多, 不但容易污染模具,更会降低胶粉与埋 入框架、引线间的粘着力,直接影响到 元件的耐湿性及可靠性。
润滑剂
为了增加胶粉在加工成形中的流动性, 有时可加入部分润滑剂来降低粘度。
2、有机硅材料 有机硅封装材料主要成分 是有机硅化合物。有机硅化合 物是指含有Si—O键、且至少有 一个有机基是直接与硅原子相 连的化合物,习惯上也常把那 些通过氧、硫、氮等使有机基 与硅原子相连接的化合物也当 作有机硅化合物。
素。
促进剂 环氧树脂封装塑粉的硬化周期约在90-180秒之 间,必须能够在短时间内硬化,因此在塑粉中添加 促进剂以缩短硬化时间是必要的。 现在大量使用的环氧树脂塑 粉,由于内含硬化剂、促进剂, 在混合加工后已成为部分交联的 B-STAGE树脂
在封装使用完毕之前塑粉本身 会不断的进行交联硬化反应,因此 必须将塑粉贮存于5℃以下的冰柜中, 以抑制塑粉的硬化速率,并且塑粉 也有保存的期限
环氧树脂材料是目前使用最为普遍的封装 材料,而高性能有机硅材料将成为高端LED封 装材料的封装方向之一。下面将主要介绍环氧 树脂和有机硅封装材料。
环氧树脂封装
有机硅封装
1、环氧树脂材料 1930年,首次由瑞士的Piene Castan和美国的So Gredee合成了环氧树脂之后,1947年,Devoeand Reynolds和壳牌公司先后取得专利生产权,先后实现工 业化生产。此后,环氧树脂进入了高速发展期。 半导体产品的封装大部分都采用环氧树脂。它具 有的一般特性包括:成形性、耐热性、良好的机械强 度及电器绝缘性。
Al2O3陶瓷是集成电路中最常用的一种基板材料, 大约占陶瓷封装基板材料的90%其主要特点有: 具有良好的电绝缘性能和介电性能
原料来源丰富,价格低廉 强度、硬度化学稳定性和耐热冲击 性能高 制作和加工的技术也较为成熟 但是Al2O3陶瓷的热导率相对较低,并且其热膨胀系数 与Si不太匹配,难以满足大功率LED要求
因此,对封装材料来说,其要具有优良的密封性、 透光性、粘结性、介电性能和机械性能。
随着LED产品的迅猛发展,对封装用 材料的要求也越来越高,如高耐热性、优 异的介电性、阻燃性、环保性、尺寸稳定 性与寿命等。
本章我们重点了解一下LED封装材料的类型及制 备工艺。
二.封装材料的分类
封装材料主要包括基板和密封材料。 • 基板的作用是搭载、固定电子元器件,利 用其表面或内部形成的电路图形,进行电 路连接,同时兼有绝缘、导热隔离及保护 元器件的作用。 • 密封材料在电子封装中起着重要的作用, 如保护电路、隔离绝缘和防止信号失真等。
●改善胶粉的热消散因子、损失因子及漏电流
脱模剂 环氧树脂的粘着性良好,对模具也会产生接着力, 而影响加工封装完毕后的脱模,因此加入脱模剂来改 善胶粉与模具之间的脱模能力 一般常用的脱模剂有:蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、 硬脂酸钙等。
硬脂酸钙 蜡 脱模剂的种类与用量要视塑粉配方(树脂、硬化 剂、填充料)而定。
增加而降低,热膨胀系数随着SiC体积分数的增加而
降低,基体合金中添加Si元素有利于热膨胀系数的
降低。
热膨胀系数随温度变化曲线
三种基板热导率随温度变化曲线
(二)密封材料
LED密封材料主要有环氧树脂,聚碳酸脂,聚甲基 丙烯酸甲脂,玻璃,有机硅材料等高透明材料。 其中聚碳酸脂,聚甲基丙烯酸甲脂,玻璃等用作外层 透镜材料;环氧树脂,改性环氧树脂,有机硅材料等,主 要作为密封材料,亦可作为透镜材料。
(一) 基板材料
高电阻率、高热导率和 低介电常数是集成电路对封 装用基片的最基本要求 ,同 时还应与硅片具有良好的热 匹配、易成型、高表面平整 度、易金属化、易加工、低 成本并具有一定的机械性能
电子封装基片材料的种类很多, 包括陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金 属及金属基复合材料等
1、陶瓷基板
陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料, 其主要特点如下:
-6
/K,具有
(2)铝基复合材料 铝基复合材料不仅 比强度、比刚度高,而 且导热性能好、线膨胀系数可调、密度较低,作 为封装元器件的选材,具有很大 的开发应用潜 力。 例如,Al/SiCp复合材料 有很高的热导率和一个 能与电子元器件相匹配 的热膨胀系数,这使得 Al/SiCp在与电子元器件 封装时能减小热应力。
芯片的电子封装
LED是由芯片、金属线、支架、导电胶、封装材料 等组成。
其中,封装材料的具有如下重要作用
• 密封和保护芯片正常工作,避免其受到周围环境中
湿度与温度的影响 • 固定和支持导线,防止电子组件受到机械振动、冲 击产生破损而造成组件参数的变化; • 降低L ED芯片与空气之间折射率的差距以增加光输 出及有效地将内部产生的热排出等作用
有机硅材料结构的独特性: Si原子上充足的基团将高能量的聚硅氧 烷主链屏蔽起键长较长,Si-O-Si键键角大。
Si-O键是具有50%离子键特征的共价键
(共价键具有方向性,离子键无方向性)
(2)性能 由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料 与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系 数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质, 并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、
几种金属材料的热性能