0　引言

　　目前我國已經(jīng)將LED照明光源列入國家中長期規(guī)劃的重點發(fā)展領域。從2006年10月國家“863”計劃“半導體照明工程”正式啟動，至今我國半導體照明產業(yè)已進入了自主創(chuàng)新、實現(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。在LED光源的制造過程中，如何保持高光通量、良好的光源質量以及良好的穩(wěn)定性是十分重要的，而要實現(xiàn)這些要求LED封裝是關鍵。

　　LED封裝技術先后經(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，工藝比較復雜、熱阻比較高、光源質量較差、存在眩光和點光源問題。集成封裝和板上封裝雖然工藝相對簡單，但集成封裝存在光源穩(wěn)定性較差的問題，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上設計并制作多個光學反光杯，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。該封裝方式具有設計靈活以及使用方便的特點。

　　1　多反光杯LED 封裝方式的設計

　　傳統(tǒng)板上封裝技術是把多個芯片集成封裝在LED基板上，沒有進行光學處理。多反光杯LED封裝方式則是在基板上設計多個光學反光杯，將芯片封裝在光學反光杯中。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。下面分別對多反光杯LED封裝方式涉及的LED 散熱問題、封裝材料的選擇問題，以及光學反光杯的設計問題進行討論和研究。

　　1.1　散熱設計

　　LED光源的散熱性能是影響其可靠性的重要因素之一。對于功率LED光源來說，通常有20%輸入功率轉化為光，80%轉化為熱。溫度升高會使得光源光電轉換效率變低、光的波長發(fā)生偏移、色溫改變、壽命縮短等。因此LED散熱設計是一個關鍵技術。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、絕緣層和導熱材料構成，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熱復合材料基板上。該基板采用共晶沖壓的方式制造，其電路層、絕緣層、導熱層之間緊密結合。圖1所示為傳統(tǒng)封裝散熱結構圖和多反光杯板上散熱(MRCOB)結構圖。對LED光源模型散熱分析的結果表明，采用多反光杯板上散熱方式，不僅可以實現(xiàn)在空氣自然對流下將芯片工作結溫控制在120℃ 以下，還可以與外部散熱技術良好兼容，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化LED封裝工藝和封裝流程，節(jié)約成本。