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      百盛国际的封裝形式與封裝工藝
      編輯:落玥 [ 2021-4-21 11:48:47 ] 文章來源:顯示最前沿
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      1 百盛国际芯片類型

      百盛国际芯片類型從結構角度上主要分爲三類:水平電極芯片,倒裝芯片和垂直電極芯片。

      如下圖1 所示

      2 百盛国际的封裝

      封裝是實現百盛国际從芯片走向最終產品所必需的中間環節,封裝的功能在於提供芯片足夠的保護,防止芯片在空氣中長期暴露或機械損傷而失效,以提高芯片的穩定性;對於百盛国际封裝,還需要具有良好光取出效率和良好的散熱性,好的封裝可以讓百盛国际具備更好的發光效率和散熱環境,進而提升百盛国际的壽命。

      封裝的作用:實現輸入電信號,保護芯片正常工作,輸出可見光的功能。

      3 常用的百盛国际芯片封裝形式

      1)引腳式封裝

      2)平面式封裝

      3)表貼封裝

      4)食人魚封裝

      5)功率型封裝

      4 引腳式封裝結構

      百盛国际引腳式封裝採用引線架作各種封裝外型的引腳,是最先研發成功投放市場的封裝結構,品種數量繁多,技術成熟度較高,封裝內結構與反射層仍在不斷改進。

      百盛国际芯片粘結在引線支架上。正極用金線鏈接在一個支架上,負極用金絲連接在支架反射杯子內或者用銀漿直接粘結在支架反射杯內。頂部用環氧樹脂包封,做成圓柱+半球型。環氧樹脂的形狀起到透鏡的作用,控制光束髮散角。同時環氧樹脂的折射率起到芯片與空氣的過渡,提高芯片的發光效率,芯片的折射率高,對空氣的全反射角度小,而對環氧樹脂,全反射角度增大,可以使得更多的光輸出。

      一般此種百盛国际 chip的尺寸是0.25mmX0.25mm,封裝後元件的半徑是5mm,發光功率1~2 流明,工作電流是20~30mA。傳統小晶片百盛国际因爲發光功率低,限制了其應用。大部分用在顯示或者指示方面。比如儀器的指示燈。

      4.1引腳式封裝的工藝

      5 平面式封裝

      平面式封裝就是將多個百盛国际芯片組合封裝成一個平面的結構型封裝。通過百盛国际的適當連接(串聯和並聯)和合適的光學結構,可構成發光顯示器的發光段和發光點,然後由這些發光段和發光點組成各種發光顯示器,如數碼管、“米”字管和矩陣管等。

      以美國Cree公司的Xlamp XP-E產品爲例,採用的是一種生產效率更高的封裝製造工藝,以陶瓷作爲封裝基板,產品單元在一片陶瓷基板上,呈平面狀,陣列式排布在一起。在每個基板單元上安裝芯片,然後在陶瓷基板上封裝一層硅膠,並形成所需要的光學透鏡結構。其結構包括陶瓷基板,新品,Au線和塑封硅膠等。

      6 表貼封裝(SMD)

      表貼式封裝(SMD)是一種新型表貼式封裝。具有體積小、散射角大、發光均勻性好、可靠性高等優點。其發光顏色可以是白光在內的各種顏色,很適合做手機的鍵盤顯示照明,電視機的背光照明,以及需要照明或指示的電子產品,近年來貼片封裝有向大尺寸和高功率的方向發展,一個貼片內封裝三、四個Led芯片,可用於組裝照明產品。

      7 食人魚封裝

      食人魚封裝是正方形的,採用透明樹脂的封裝,因爲它的形狀很像亞馬遜河中的食人魚Piranha,故稱爲食人魚封裝。它有四個引腳,負極處有個缺腳。食人魚是散光型的百盛国际,發光角度大於120度,發光強度很高,而且能承受更大的功率。由於食人魚百盛国际所用的支架是銅製的,面積較大,因此傳熱和散熱快。百盛国际點亮後,PN結產生的熱量很快就可以由支架的四個支腳到出到PCB的銅帶上。

      食人魚封裝步驟

      1)選定食人魚百盛国际的支架

      2)清洗支架

      3)確定支架中衝凹下去碗的形狀大小及深淺

      4)百盛国际芯片固定在支架碗中

      5)烘乾

      6)焊接百盛国际芯片兩級

      7)選用模粒

      8)模粒中灌膠

      9)焊好百盛国际芯片的支架倒放在模粒中

      10)烘乾,脫模,切模

      11)測試和分選

      8 功率型封裝

      隨着百盛国际芯片輸入功率的提高,帶來了大的發熱量及要求高的出光效率,給百盛国际的封裝技術提出了更新更高的要求,使得功率型百盛国际的封裝技術成爲近年來的研究熱點,功率型百盛国际也是未來半導體照明的核心

      大功率百盛国际封裝設計光,電,熱,結構與工藝等方面如圖1 所示。具體而言,封裝的關鍵技術包括

      8.1 地熱阻封裝工藝

      主要包括芯片佈置,封裝材料選擇與工藝,熱沉設計等。百盛国际封裝熱阻主要包括材料內部熱阻和界面熱阻。散熱基板的作用就是吸收芯片產生的熱量,並傳導到熱沉上,實現與外界的熱交換。常用的散熱基板材料包括硅,金屬(鋁,銅)、陶瓷(如Al2O3,AlN,SiC)和符合材料等。封裝界面對熱阻影響也很大,如果不能正確處理界面就難以獲得良好的散熱效果。因此,芯片和散熱基板間的熱界面材料選擇十分重要。百盛国际封裝採用低溫或者共晶焊料,錫膏或者摻納米顆粒的導電銀膠作爲界面材料可以大大降低界面熱阻。

      8.2 高取光率封裝結構和工藝

      芯片發光輻射產生的光子在向外發射時產生的損失,主要包括三個方面:1)芯片內部結構缺陷以及材料的吸收;2)光子在出射界面由於折射率差引起的反射損失;3)由於入射角大於全反射臨界角引起的全反射損失。通過在芯片表面塗敷一層折射率相對較高的透明膠層(灌封膠),由於該膠層處於芯片和空氣之間,從而有效減少了光子在界面的損失,提高了取光效率。

      8.3 封裝工藝

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