LED主要封装材料有哪些？怎么去选择呢？

LED 封装材料主要可分为：基板材料、固晶互连层材料、环氧树脂材料。选择封装材料时，需要考虑材料的各种热性能，包括材料的热膨胀系数和导热系数等参数。当封装材料之间的热性能相差较小，封装热阻较低，避免温度分布不均匀而引起LED器件的失效，从而提高LED器件的可靠性能。

基板材料

基板层与LED 芯片之间的热材料参数存在差异，会使得产生的应力不匹配的问题，从而可能会导致电极之间引线键合的断裂问题。先前是选用散热性能较好的陶瓷作为基板材料，但是费用很贵，性价比不高，不适合被用于大规模和低成本的生产。所以一般会选用其他的作为替代材料，比如成本低且导热性能好的铜板和铝板。

固晶互连材料

固晶互连层是LED 封装中的关键，所以选择合适优良的互连材料，对提高LED器件散热性能非常关键。现有的市面上的固晶材料主要有绝缘胶和导电银胶两种。

首先，绝缘胶因为其导热系数不同分为高导热绝缘胶和低导热绝缘胶，主要用于小功率LED器件，因为小功率LED器件发热绝对值比较小，无需额外的散热结构，低成本的绝缘胶可以达到其散热的能力。

其次，目前应用最多的导电银胶因为技术比较成熟，热导率比绝缘胶高而广泛应用。在倒装LED中，锡膏和金锡合金作为主要的固晶互连材料。金锡合金的导热率较高，固晶后形成的互连层热阻最小。锡膏焊料的热导率比导电银胶好，但是金锡合金和锡膏焊料作为固晶互连层一般用于大功率LED器件中，更能够满足大功率LED器件对散热性能的要求。

目前，市场上出现的LED器件互连材料主要以导电银胶为主，因为金锡合金共晶和锡膏焊料固晶的工艺相比导电银胶复杂很多，并且共晶焊接设备价格比较高；其次，研究表明，金锡合金、锡膏焊料作为互连层材料，内部容易产生大量的空洞，空洞的存在会导致LED芯片内部产生缺陷，漏电流增加以及封装材料性能衰退。而导电银胶在固化烘烤之后，其互连层没有明显的气泡，互连层性能较为理想；另外，导电银胶的材料成本比锡膏焊料和金锡合金低，相比较而言导电银胶具有研究的价值。

环氧树脂材料

环氧树脂是LED 芯片外部灌封的常用材料，相比于其他灌封材料具有很多优点：良好的绝缘性、密封性和透光性能。但热应力与LED 器件内部不十分匹配，故会影响寿命。目前有改用硅胶和陶瓷代替环氧树脂作为封装材料，有机硅胶的导热性能和抗紫外线能力强，并且具有良好的机械性能，使LED 使用寿命更长，发光效率更高。

在机器视觉和半导体设备、3D成像和打印、太阳能和光伏发电、生命科学和医疗等产品的研发过程中，我们经常需要一些比较精密的LED光源，目前市场上主要是LED+导光板的简单形状组合，在过去的时代尚能使用，在AI时代，达到光学精度级别的光源才能满足您的需求。





审核编辑：刘清