大功率LED器件封装材料研究现状.pdf

第38卷 第2期 化 工 技 术 与 开 发 V0l1．38 No．2 2009年2月 Technology Development0fChemicalIndustry Feb．2009 、 大功率LED器件封装材料的研究现状 吴启保 ，青双桂 ，熊 陶。，王 芳 ，吕维忠 ，罗仲宽 (1．深圳市方大国科光电技术有限公司，广东 深圳 518055；2．深圳大学化学 与化工学院，广东深圳 518060；3．深圳市帝源电子有限公司，广东深圳 518106) 摘 要：LED灯具有高效节能、绿色环保等优点，在照明市场的前景备受各国瞩 目，对 LED封装材料的研究也 备受关注。本文介绍环氧树脂及有机硅的LED封装材料的研究现状以及存在的问题。有机硅封装材料被认为是 大功率LED器件封装的最佳材料。高性能有机硅封装材料将具有广阔的应用前景及巨大的经济效益。 关键词：LED；封装材料 ；环氧树脂；有机硅 中图分类号：TQ320．79 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2oo9)02．0015．o3 LED产业始于20世纪70年代，9O年代 以来在 1 U弋D封装材料的发展现状 全球范围内迅速崛起并高速发展 。美 国、日本、欧 和存在 问题 盟、中国台湾等发达国家和地区，纷纷把 LED作为 “照亮未来的技术”，陆续启动固态照明计划，欲抢先 在国内，环氧树脂是使用最多的封装材料，具有 一 步 占领这一战略技术制高点。我国LED产业从 优 良的电绝缘性能，密着性、介电性能、透明、粘结性 2001年起也进入了高速发展的增长时期，并呈现出 好，固化主要依靠开环加成聚合，不产生小分子物 良好的发展势头。据不完全统计，2006年我国LED 质，收缩率低，贮存稳定性好，配方灵活，用胺类固化 的产值为 140亿元，预计2008年应用市场规模将达 剂可室温固化，操作简便等优点。但它固化后交联 到540亿元，到2010年国内LED产业的规模将超 密度高，内应力大，脆性大，耐冲击性差，使用温度一 过 1000亿元，展现出了广阔的开发前景。 般不超过 150℃，故其应用受到一定限制。实际应 而随着功率型白光 —IFD制造技术的不断完善， 用表明，传统的环氧树脂、PC、PMMA作为透镜材 其发光效率、亮度和功率都有了大幅度的提高。但 料时，除了耐老化性能明显不足外，还会出现与内封 是，在制造功率型白光uD器件的过程中，除了芯片 装材料界面不相容的问题，使 LED器件在经过高低 制造技术、荧光粉制造技术和散热技术外，u 封装 温循环实验后 ，其发光效率急剧降低。Barton等研 材料的性能对其发光效率、亮度以及使用寿命也将产 究发现 150℃左右环氧树脂的透明度降低，LED光 生显著的影响。使用耐紫外、耐热老化、高折射率、低 输出减弱，在 135～145℃范围内还会引起树脂严重 应力的封装材料，可明显提高照明器件的光输出功率 退化，对 LED寿命有重要 的影响。在大电流情况 和使用寿命。一般来讲，UD 的封装方法有两种类 下，封装材料甚至会碳化，在器件表面形成导电通 型，一种类型是 “—IF／3芯片／填充或粘接材料 ／玻璃透 道，使器件失效…1。 镜或发光玻璃陶瓷”，另一种类型是 “U 芯片／填充 2 有机硅封装材料 或粘接材料(荧光粉均匀分散)”。无论采取哪种封装 目前许多LED封装企业改用硅树脂代替环氧 类型，封装材料(填充或粘接材料)的选择都极大