封装对LED可靠性至关重要

　　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

　　LED路灯已具节能优势,可靠性需进一步提升

　　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告诉记者,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

　　基础材料与散热技术在逐步改善

　　关键机理研究仍需加强

　　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。他告诉记者,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。 (编辑：Led鱼)