[实用新型]一种新型的LED封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的发光二极管封装形式技术，尤其是发光二极管分层封装工艺技术。 

背景技术

LED英文全称是Light Emitting Diode,中文名称是发光二极管(台湾地区称为发光二极体)，是把电能转换成光能的半导体光电器件，包含可见光(Visible)与不可见光(Invisible)，属光电半导体的新一代照明光源，主要优点：高效低功耗、节能环保、响应快、寿命长。 

LED(发光二极管)封装是指发光晶片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。 

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。LED生产原材料(晶片、支架、胶水，荧光粉)。晶片：LED发光的核心，单向导通特性。红、橙、黄、黄绿晶片分二元(GaAs)、三元(AlGaAs)、四元材质(AlGaInP)。蓝、绿晶片为蓝宝石为基板InGaN/Sapphire。支架：铁作为主要原料,在外镀上镍及银制作成的支撑晶片和焊线的原料。胶水：SMD LED的封胶选用散热效果好的双组分硅胶(硅胶A与硅胶B)，低端产品也可以选用环氧A/B胶，配比一般为1:1。荧光粉只有在封装白光LED时才使用荧光粉，荧光粉是应用高科技把稀土提纯、打磨成球粒状的化学材料，白光LED使用的荧光粉有日本日亚专利的YAG和欧司朗(德 国西门子独资)专利的TAG。 

LED封装的流程是：1、扩晶，把排列的密密麻麻的晶片弄开一点便于固晶。2、固晶，在支架底部点上导电/不导电的胶水(导电与否视晶片是上下型PN结还是左右型PN结而定)然后把晶片放入支架里面。3、短烤，让胶水固化焊线时晶片不移动。4、焊线，用金线把晶片和支架导通。5、前测，初步测试能不能亮。6、灌胶，用胶水把晶片和支架包裹起来。7、长烤，让胶水固化。8、后测，测试能亮与否以及电性参数是否达标。9、分光分色，把颜色和电压大致上一致的产品分出来。10、包装。 

目前存在LED封装基本都是将发光材料混合与载体(比如硅胶)，将材料混合在一起，没有单独的将发光材料根据他们的特性来封装，高波段的发光材料会吸收低波段发光，材料间的发光效率就会降低，不能最大的充分发挥材料的特性。 

量子点(英语：Quantum Dot)又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。是把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。量子点的电子运动在三维空间都受到了限制，因此有时被称为“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子点原子”，是20世纪90年代提出来的一个新概念。这种约束可以归结于静电势(由外部的电极，掺杂，应变，杂质产生)，两种不同半导体材料的界面(例如：在自组量子点中)，半导体的表面(例如：半导体纳米晶体)，或者以上三者的结合。量子点具有分离的量子化的能谱。所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量的(1-100个)整数个的电子、空穴或空穴电子对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。基于量子效应，量子点在太阳能电池，发光器件，光学生物标记等领域具有广泛的应用前景。科学家已经实用新型许多不同的方法来制造量子点，并预期这种纳米材料在二十一世纪的纳米电子学(nanoelectronics)上有极大的应用潜力。 

(l)量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制。通过改 变量子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区。以CdTe量子为例，当它的粒径从2.5nm生长到4.0nm时，它们的发射波长可以从510nm红移到660nm。 

(2)量子点具有很好的光稳定性。量子点的荧光强度比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍，它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。因此，量子点可以对标记的物体进行长时间的观察，这也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提供了有力的工具。