LED封装：关键机理有待突破 重点关注原材料

        节能环保的趋势带来了更多的LED需求，而技术的不断成熟，则促进了LED产品的应用普及。近2年来，LED显示屏、背光、照明的市场都增长迅速，更多的企业进入此领域，并在不断扩大产能，而中国已经成为世界上LED封装制造的主要国家之一。

　　封装对LED可靠性至关重要

　　封装技术与LED可靠性密切相关

　　从技术上来说，推动LED应用发展的主要因素在于芯片光效的提升。业内专家、深圳雷曼光电科技股份有限公司总经理李漫铁介绍，最近LED芯片的光效在持续提升，市场批量供货的1W大功率产品已达到100lm/W以上。

　　而封装技术则是另一个重要的因素，尽管它对于提升LED光效作用并不明显，但却与LED的可靠性密切相关。中微光电子(潍坊)有限公司研发副总裁张彦伟表示，封装技术的差异直接影响了LED的质量，良好的封装和散热技术可以使LED工作在结温60℃以下，寿命可以超过5万小时。

        而差的封装技术则会使LED寿命缩短一半以上。“LED光效90%取决于芯片的发光效率，10%取决于封装结构及荧光粉的激发效率；LED可靠性30%取决于芯片，70%取决于封装工艺、封装材料、封装结构与封装管理；LED散热则50%取决于芯片结构，50%取决于封装散热结构设计及散热材料选择。”李漫铁总结说。

　　在业内广泛关注的LED照明领域，封装技术的进步尤其显得重要。目前芯片光效的提升使一些高效LED路灯整灯效率能够达到80lm/W以上，已具备节能的优势，而其可靠性和使用寿命则需要依靠封装技术去进一步改善。

        李漫铁表示，目前LED路灯的瓶颈不在光效，而在光衰和可靠性等，路灯用大功率LED的封装对LED路灯的光衰和可靠性起着关键的作用。

　　安徽泽润光电有限公司总裁陈和生则认为，对于LED路灯，封装业在提升光效方面所能做的工作很有限，它更多的是需要依赖于芯片技术的进步；而在提高稳定性、可靠性、一致性等方面非常关键(更多侧重于工艺控制)，因为LED器件应用于路灯是批量应用，无论采用任何方案都需要应用到串并联技术，这就导致每一盏路灯的上百个器件中，只要有一个器件出问题，都会对原始设计中的电流电压阈值产生影响，进而对整灯的工作状态产生影响，使得LED所宣称的10～15年使用寿命成为空谈。因此，他认为从这个意义上说，大功率LED器件的失效率指标控制必须非常严格，这是封装业的重中之重。

　　需加强关键机理研究

　　以往，制约LED封装技术发展的因素被认为主要存在于以下三个方面：一是关键的封装原材料，如基板材料、有机胶(硅胶、环氧树脂)、荧光粉等性能有待提高；二是大功率LED封装技术的散热问题尚未完全解决；三是封装结构针对不同应用场合应有所创新。

        目前，国内LED封装业是否在这些方面有显著的进步呢？“基础材料和散热技术等方面在逐步改善，但提高并不明显，当前LED封装产品性价比的提高，更多的是依赖于主要原材料——— LED芯片的性价比提高；面向应用的封装结构上的创新也不是很明显，更多地表现为适应应用需求在工艺上做的一些改进，目前封装和应用还没有达到充分融合的境界。”陈和生表示。

        因此，他认为自2009年以来，国内LED业在封装技术上各项主要指标的进步，更多表现为一种量变性质的进步，还没有形成质变性质的突破。

　　李漫铁则表示，随着对封装结构设计的改进及大量新型散热材料的使用，LED封装层面的光衰控制和可靠性提升已达到一个新水平。但他同时认为，国内企业对于LED封装技术关键机理的研究和掌握还不够，自主知识产权的积累不足。他认为，国内LED封装业需要加大对关键封装原材料的重视，包括高性能环氧树脂、高性能硅胶、新型散热材料、新型荧光材料、新型支架等。他表示，雷曼光电因此在中国地质大学成立了雷曼光电材料研发中心，与材料化学领域的博士组共同研究封装材料技术的关键机理，并积累了一系列专利技术。

　　当前，LED应用市场正在持续快速增长，封装企业为满足市场需求，也在不断扩大产能。但在此市场发展机遇之中，企业只有同时加强封装关键技术的研究和投入，取得更多的突破，才能获得持续发展的动力。