發fa光guang二er極ji管guan的de應ying用yong在zai最zui近jin不bu斷duan增zeng長chang
，而er且qie市shi場chang覆fu蓋gai範fan圍wei十shi分fen之zhi廣guang。從cong手shou機ji相xiang機ji攝she像xiang頭tou，到dao汽qi車che上shang的de指zhi示shi燈deng
，聚ju光guang燈deng和he頭tou燈deng，都dou被bei選xuan擇ze應ying用yong其qi上shang。因yin為weiLED燈亮度高
，發光效率高而且反應速度快。能耗低
，使用壽命長
，放熱少，而且可以發出彩光
，已經讓白熾燈幾乎退出了市場。

隨著LED效率的不斷提高，產生的每瓦特流明量不斷增大，利用LED進行通用照明變得越來越接近實際。比如在2003年

，一個相當於3000流明的熒光燈管需要采用超過1300個效率為30流明/瓦的LED才能獲得相當的效果。但到2005年
，獲得同樣的熒光燈管發光效果所需的LED數目減少了20倍，隻需50個左右
，每個LED的發光效率為50流明/瓦或者更高，發光強度為60流明。

 
LED照明水平
 

LED生產有四個環節
，或著說涉及四個領域。第一個環節稱作產品環節0
，指生產器件本身。第二個環節產品環節1是一級封裝
，這指通過芯片黏附和引線鍵合的方法將器件連接至電源上，形成表麵安裝封裝。第三個環節產品環節2指二級封裝。將多個一級封裝放在一起，形成像外部信號或室外照明燈應用所需的光輸出。第四個環節產品環節3是對整個係統或解決方案進行係統封裝。

 

一級LED 封裝包括單個LED和複雜的LED矩陣的封裝。在標準的LED陣列中
，每個LED被連接至基板電極上。LED可分開處理或連接在一起。這種類型的封裝多數是利用環氧樹脂粘黏芯片。對於高亮度LED應用
，如室外照明或尾部投射屏幕照明
，需要采用矩陣結構的LED。在這種結構裏，將LED進行緊密的行與列的排列，以獲得盡可能多的光。圖1是LED矩陣圖，它們一起可發出巨大的流明量。LED的數目和排列緊密程度要求芯片黏附材料的導熱性能良好
，以保持LED盡可能低溫。

 

 

 LED矩陣圖

 

矩陣式LED封裝是生產中許多係統的基礎。它們的新近流行是因為這種結構能獲得更多的流明每瓦功率。不過與單芯片封裝相比，矩陣式LED封裝對於芯片粘合劑和引線鍵合帶來了很大挑戰。高亮度LED應用要求熱傳輸最大，才能滿足性能要求。

 

封裝高亮度LED
 

矩陣式LED工藝步驟包括材料準備、芯片的取放、脈衝回流、清潔、引線鍵合及測試。下麵的討論將主要集中在脈衝回流(低溫共晶鍵合)和引線鍵合步驟。示例為9 8的290祄LED矩陣
，采用AuSn粘合法。LED在列方向被電氣連接在一起。目的是利用冶金共晶互連將LED和基板連在一起
，根據部件容差(約 1mil的空隙)將LED盡可能緊密地布置。圖2所示為該290祄LED矩陣。

 

 

 引線鍵合前將290微米LED黏附至AuSn上

 

脈衝回流
 

LEDfengzhuanggongyideguanjian，shibimianzaierjiguanheqijibandegongjinghanliaochuchanshengkongdong，chanshengwendingguangchuanshusuoxuderelianjiehedianlianjieyouhanliaowancheng。gongjingxinpianzhanhejijiangerjiguanchanshengdejudarenengchuanshuchuqu，yibaochiqijianderewendingxing。kongzhigongjingzhanhegongyishihuodegaochengpinlvhekekaoxingdeguanjian。

 

精確的共晶部件粘合包括二極管的取放、利用可編程的x、y或z軸方向攪拌對成型前或鍍錫前的器件進行現場回流
，以及可編程脈衝加熱或穩態溫度。要獲得優化的熱傳導焊接界jie麵mian，粘zhan合he工gong藝yi的de溫wen度du曲qu線xian必bi須xu是shi可ke重zhong複fu的de
，具ju有you高gao溫wen上shang升sheng速su率lv的de能neng力li。當dang界jie麵mian溫wen度du升sheng高gao至zhi適shi當dang的de共gong晶jing溫wen度du時shi，加jia熱re機ji製zhi必bi須xu保bao持chi在zai設she定ding好hao的de溫wen度du下xia，溫wen度du過guo衝chong要yao盡jin可ke能neng小xiao。經jing過guo一yi段duan必bi須xu的de回hui流liu時shi間jian後hou，加jia熱re機ji製zhi必bi須xu能neng夠gou控kong製zhi冷leng卻que，使shi對dui二er極ji管guan的de損sun傷shang盡jin可ke能neng小xiao，使shi得de共gong晶jing材cai料liao能neng達da到dao冶ye金jin學xue平ping衡heng。這zhe種zhong平ping衡heng是shi通tong過guo同tong時shi應ying用yong有you源yuan熱re電dian脈mai衝chong加jia熱re和he冷leng卻que氣qi體ti實shi現xian的de。

 

LED矩ju陣zhen封feng裝zhuang是shi對dui溫wen度du非fei常chang敏min感gan的de工gong藝yi
，在zai封feng裝zhuang過guo程cheng中zhong需xu要yao謹jin慎shen控kong製zhi。現xian場chang共gong晶jing芯xin片pian粘zhan合he工gong藝yi的de回hui流liu溫wen度du曲qu線xian的de設she計ji要yao提ti供gong恒heng定ding的de熔rong化hua和he無wu孔kong洞dong粘zhan合he界jie麵mian。這zhe對dui於yu將jiang熱re量liang從cong二er極ji管guan穩wen定ding傳chuan出chu和he在zaiLED工作時保持溫度穩定是必須的。

 

benlicaiyonglejinshuxianjiagumaichongrelianghuiliu。zaimaichongjiarezhouqizhong
，liyongyigesifuxitongkongzhideshangshengquxianshiwenducongyurewendushangshengdaohuiliuwendu，yuchuantongdejiarexitongxiangbi，zheyangwenduguochonghuihendi。wenduquxiandekezhongfuxingduiyugaigongyishihenguanjiande，takejinxingshidangdegongjingjinrun
，shikongdongjishaoqiebuhuisunshangLED。所需的溫度曲線取決於基板所使用的材料、基ji板ban的de尺chi寸cun和he焊han料liao的de成cheng分fen。采cai用yong隻zhi需xu點dian擊ji的de可ke編bian程cheng曲qu線xian進jin行xing浸jin潤run
，形xing成cheng溫wen度du命ming令ling曲qu線xian。該gai係xi統tong在zai引yin線xian鍵jian合he過guo程cheng中zhong抓zhua取qu實shi際ji的de溫wen度du曲qu線xian，具ju有you工gong藝yi可ke追zhui溯su性xing。脈mai衝chong加jia熱re曲qu線xian控kong製zhi使shi得deLED矩陣可進行批回流，降低了整體周期時間和使高溫時間盡可能低，可保護對溫度敏感的LED器件。

 

引線鍵合
 

將LED粘合後，采用鍵合線完成互連。高密度、高頻率的LED矩陣格式要求LED采cai用yong金jin屬shu線xian進jin行xing互hu連lian。盡jin管guan有you多duo種zhong引yin線xian鍵jian合he方fang法fa，如ru球qiu形xing焊han和he楔xie形xing焊han，試shi驗yan數shu據ju表biao明ming采cai用yong球qiu形xing焊han接jie機ji進jin行xing的de鏈lian狀zhuang焊han互hu連lian可ke獲huo得de最zui好hao結jie果guo。對dui於yu標biao準zhun的de球qiu形xing/針腳焊，先形成球形

，再將引線拉至針腳處鍵合，形成LED的互連。鏈形鍵合是球形 /針腳焊的變體，針腳並不是終端
，在其上又進行了線圈-針腳複合，以完成鏈式引線鍵合組。圖3顯示了利用引線鍵合機進行鏈式焊接，設置一個球-線弧-中間針腳-線弧-中間針腳-線xian弧hu。最zui後hou是shi一yi個ge線xian弧hu針zhen腳jiao，隨sui後hou在zai每mei個ge終zhong端duan針zhen腳jiao上shang形xing成cheng一yi個ge球qiu形xing針zhen腳jiao保bao證zheng連lian接jie。這zhe並bing不bu是shi全quan新xin的de技ji術shu，但dan通tong過guo材cai料liao選xuan擇ze和he軟ruan件jian工gong具ju對dui其qi做zuo出chu了le進jin一yi步bu開kai發fa。鏈lian形xing焊han使shi得de產chan率lv更geng高gao，因yin為wei它ta形xing成cheng標biao準zhun球qiu形xing焊han不bu必bi要yao形xing成cheng無wu空kong氣qi球qiu體ti。此ci外wai由you於yu鏈lian形xing焊han針zhen腳jiao圖tu形xing，存cun在zai的de光guang閉bi塞sai會hui較jiao少shao，並bing且qie拉la力li測ce試shi結jie果guo證zheng明ming它ta具ju有you更geng好hao的de拉la拔ba強qiang度du。

 

 

 具有安全連接的鏈狀焊

 

獲得高密度，高亮度的LED。

難點：

由於熱的高濃度要求以及要求高頻引線鍵合諒解
，其結構對封裝結構有挑戰。

解決方式：

在LED密(mi)集(ji)的(de)區(qu)域(yu)中(zhong)心(xin)精(jing)確(que)放(fang)置(zhi)鍵(jian)合(he)線(xian)，這(zhe)種(zhong)連(lian)接(jie)擁(yong)有(you)穩(wen)定(ding)的(de)弧(hu)線(xian)形(xing)狀(zhuang)
，並(bing)且(qie)因(yin)為(wei)有(you)較(jiao)大(da)的(de)熱(re)擾(rao)動(dong)
，連(lian)接(jie)強(qiang)度(du)應(ying)該(gai)足(zu)夠(gou)強(qiang)，以(yi)承(cheng)受(shou)機(ji)械(xie)衝(chong)擊(ji)和(he)應(ying)力(li)。
 

封裝工藝三個關鍵步驟。
 

1.第一個步驟是高度精確地取放芯片，以在LED的幾何公差範圍內實現矩陣式LED應用。

2.有必要應用脈衝加熱控製批共晶回流芯片粘合工藝進行組裝生產
、LED保護以及較好的熱導性，同時提供高質量和低風險性能。

3.鏈式連接為所有的LED提供極好的的陣列電氣和機械連接。采用這些封裝工藝可獲得高亮度效果，同時還實現散熱和最大的出光效率。

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