LED封裝：關鍵機理有待突破 重點關注原材料

節(jié)能環(huán)保的趨勢帶來了更多的LED需求，而技術的不斷成熟，則促進了LED產(chǎn)品的應用普及。近2年來，LED顯示屏、背光、照明的市場都增長迅速，更多的企業(yè)進入此領域，并在不斷擴大產(chǎn)能，而中國已經(jīng)成為世界上LED封裝制造的主要國家之一。

　　封裝對LED可靠性至關重要

　　封裝技術與LED可靠性密切相關

　　LED路燈已具節(jié)能優(yōu)勢，可靠性需進一步提升

　　從技術上來說，推動LED應用發(fā)展的主要因素在于芯片光效的提升。業(yè)內(nèi)專家、深圳雷曼光電科技股份有限公司總經(jīng)理李漫鐵介紹，最近LED芯片的光效在持續(xù)提升，市場批量供貨的1W大功率產(chǎn)品已達到100lm/W以上。

　　而封裝技術則是另一個重要的因素，盡管它對于提升LED光效作用并不明顯，但卻與LED的可靠性密切相關。中微光電子(濰坊)有限公司研發(fā)副總裁張彥偉表示，封裝技術的差異直接影響了LED的質量，良好的封裝和散熱技術可以使LED工作在結溫60℃以下，壽命可以超過5萬小時。

而差的封裝技術則會使LED壽命縮短一半以上。“LED光效90%取決于芯片的發(fā)光效率，10%取決于封裝結構及熒光粉的激發(fā)效率；LED可靠性30%取決于芯片，70%取決于封裝工藝、封裝材料、封裝結構與封裝管理；LED散熱則50%取決于芯片結構，50%取決于封裝散熱結構設計及散熱材料選擇。”李漫鐵總結說。

　　在業(yè)內(nèi)廣泛關注的LED照明領域，封裝技術的進步尤其顯得重要。目前芯片光效的提升使一些高效LED路燈整燈效率能夠達到80lm/W以上，已具備節(jié)能的優(yōu)勢，而其可靠性和使用壽命則需要依靠封裝技術去進一步改善。

李漫鐵表示，目前LED路燈的瓶頸不在光效，而在光衰和可靠性等，路燈用大功率LED的封裝對LED路燈的光衰和可靠性起著關鍵的作用。

　　安徽澤潤光電有限公司總裁陳和生則認為，對于LED路燈，封裝業(yè)在提升光效方面所能做的工作很有限，它更多的是需要依賴于芯片技術的進步；而在提高穩(wěn)定性、可靠性、一致性等方面非常關鍵(更多側重于工藝控制)，因為LED器件應用于路燈是批量應用，無論采用任何方案都需要應用到串并聯(lián)技術，這就導致每一盞路燈的上百個器件中，只要有一個器件出問題，都會對原始設計中的電流電壓閾值產(chǎn)生影響，進而對整燈的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，使得LED所宣稱的10～15年使用壽命成為空談。因此，他認為從這個意義上說，大功率LED器件的失效率指標控制必須非常嚴格，這是封裝業(yè)的重中之重。

　　需加強關鍵機理研究

　　基礎材料與散熱技術在逐步改善

　　關鍵機理研究仍需加強

　　以往，制約LED封裝技術發(fā)展的因素被認為主要存在于以下三個方面：一是關鍵的封裝原材料，如基板材料、有機膠(硅膠、環(huán)氧樹脂)、熒光粉等性能有待提高；二是大功率LED封裝技術的散熱問題尚未完全解決；三是封裝結構針對不同應用場合應有所創(chuàng)新。

目前，國內(nèi)LED封裝業(yè)是否在這些方面有顯著的進步呢？“基礎材料和散熱技術等方面在逐步改善，但提高并不明顯，當前LED封裝產(chǎn)品性價比的提高，更多的是依賴于主要原材料——— LED芯片的性價比提高；面向應用的封裝結構上的創(chuàng)新也不是很明顯，更多地表現(xiàn)為適應應用需求在工藝上做的一些改進，目前封裝和應用還沒有達到充分融合的境界。”陳和生表示。

因此，他認為自2009年以來，國內(nèi)LED業(yè)在封裝技術上各項主要指標的進步，更多表現(xiàn)為一種量變性質的進步，還沒有形成質變性質的突破。

　　李漫鐵則表示，隨著對封裝結構設計的改進及大量新型散熱材料的使用，LED封裝層面的光衰控制和可靠性提升已達到一個新水平。但他同時認為，國內(nèi)企業(yè)對于LED封裝技術關鍵機理的研究和掌握還不夠，自主知識產(chǎn)權的積累不足。他認為，國內(nèi)LED封裝業(yè)需要加大對關鍵封裝原材料的重視，包括高性能環(huán)氧樹脂、高性能硅膠、新型散熱材料、新型熒光材料、新型支架等。他表示，雷曼光電因此在中國地質大學成立了雷曼光電材料研發(fā)中心，與材料化學領域的博士組共同研究封裝材料技術的關鍵機理，并積累了一系列專利技術。

　　當前，LED應用市場正在持續(xù)快速增長，封裝企業(yè)為滿足市場需求，也在不斷擴大產(chǎn)能。但在此市場發(fā)展機遇之中，企業(yè)只有同時加強封裝關鍵技術的研究和投入，取得更多的突破，才能獲得持續(xù)發(fā)展的動力。