0　引言

　　目前我國(guó)已經(jīng)將LED照明光源列入國(guó)家中長(zhǎng)期規(guī)劃的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。從2006年10月國(guó)家“863”計(jì)劃“半導(dǎo)體照明工程”正式啟動(dòng)，至今我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入了自主創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要階段，而LED照明光源一直是研究的重點(diǎn)。在LED光源的制造過(guò)程中，如何保持高光通量、良好的光源質(zhì)量以及良好的穩(wěn)定性是十分重要的，而要實(shí)現(xiàn)這些要求LED封裝是關(guān)鍵。

　　LED封裝技術(shù)先后經(jīng)歷了引腳式、貼片式、功率型等發(fā)展階段。目前，市場(chǎng)上的主流LED光源封裝方式有仿流明封裝、集成封裝、貼片封裝、板上封裝方式。仿流明封裝和貼片封裝需要將多顆光源集成封裝在PCB板上，工藝比較復(fù)雜、熱阻比較高、光源質(zhì)量較差、存在眩光和點(diǎn)光源問(wèn)題。集成封裝和板上封裝雖然工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但集成封裝存在光源穩(wěn)定性較差的問(wèn)題，必須要有良好的散熱器;板上封裝雖然光源穩(wěn)定性高，但存在光效偏低、出光角度難以控制等問(wèn)題。本文提出一種新型的封裝方式——多反光杯LED封裝方式，即在傳統(tǒng)板上封裝工藝的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并制作多個(gè)光學(xué)反光杯，并將LED芯片封裝在這些反光杯中。研究發(fā)現(xiàn)采用該封裝方式，不僅使得光源具有良好的穩(wěn)定性，而且可以保持較高的出光效率。該封裝方式具有設(shè)計(jì)靈活以及使用方便的特點(diǎn)。

　　1　多反光杯LED 封裝方式的設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)板上封裝技術(shù)是把多個(gè)芯片集成封裝在LED基板上，沒(méi)有進(jìn)行光學(xué)處理。多反光杯LED封裝方式則是在基板上設(shè)計(jì)多個(gè)光學(xué)反光杯，將芯片封裝在光學(xué)反光杯中。研究發(fā)現(xiàn)多反光杯LED封裝方式不僅可以提高光通量，增加單個(gè)光源的功率，提高每瓦光效，還有利于LED光源的二次封裝，最大限度地避免封裝后的眩光和斑馬紋。下面分別對(duì)多反光杯LED封裝方式涉及的LED 散熱問(wèn)題、封裝材料的選擇問(wèn)題，以及光學(xué)反光杯的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行討論和研究。

　　1.1　散熱設(shè)計(jì)

　　LED光源的散熱性能是影響其可靠性的重要因素之一。對(duì)于功率LED光源來(lái)說(shuō)，通常有20%輸入功率轉(zhuǎn)化為光，80%轉(zhuǎn)化為熱。溫度升高會(huì)使得光源光電轉(zhuǎn)換效率變低、光的波長(zhǎng)發(fā)生偏移、色溫改變、壽命縮短等。因此LED散熱設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的貼片式封裝以及仿流明封裝的散熱裝置的熱沉主要由反射層、電路層、絕緣層和導(dǎo)熱材料構(gòu)成，且各層之間粘合或多或少使用一些不良的散熱材料。因此，我們提出的封裝方式的散熱，是直接將芯片封裝在高導(dǎo)熱復(fù)合材料基板上。該基板采用共晶沖壓的方式制造，其電路層、絕緣層、導(dǎo)熱層之間緊密結(jié)合。圖1所示為傳統(tǒng)封裝散熱結(jié)構(gòu)圖和多反光杯板上散熱(MRCOB)結(jié)構(gòu)圖。對(duì)LED光源模型散熱分析的結(jié)果表明，采用多反光杯板上散熱方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)在空氣自然對(duì)流下將芯片工作結(jié)溫控制在120℃ 以下，還可以與外部散熱技術(shù)良好兼容，從而較大地提高了光源的穩(wěn)定性。此外，多反光杯板上散熱還能簡(jiǎn)化LED封裝工藝和封裝流程，節(jié)約成本。