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LED封裝

       LED封裝作為下游產(chǎn)業(yè)，是LED走向?qū)嵱谩⒆呦蚴袌?chǎng)的產(chǎn)業(yè)化必經(jīng)之路。將LED的芯片放置在塑料外殼的熱沉上，并密封在封裝體中，能夠起到保護(hù)芯片和完成電氣互連的作用。LED封裝的主要目的是：

（1）保護(hù)芯片隔絕氧氣、濕氣、輻射等免受其影響；

（2）支持導(dǎo)線，實(shí)現(xiàn)輸入電信號(hào)；

（3）防止組件受到機(jī)械振動(dòng)、沖擊產(chǎn)生破損；

（4）及時(shí)有效地散熱，提高LED性能

（5）根據(jù)不同應(yīng)用需求進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)，優(yōu)化光學(xué)布局；

（6）在封裝材料中添加熒光粉，作為顏色轉(zhuǎn)換層，提高光提取效率。

       LED器件的封裝結(jié)構(gòu)如上圖所示，LED器件主要由芯片、引線、支架、環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂灌封膠以及反光杯等組成。

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封裝材料

       封裝材料作為L(zhǎng)ED不可或缺的組成部分，對(duì)LED芯片起到保護(hù)和密封的作用，使其免受環(huán)境濕度或溫度影響，保證其正常工作，提高器件實(shí)用性，并傳導(dǎo)芯片產(chǎn)生的熱量，幫助散熱，且可通過(guò)LED封裝材料減小芯片與空氣的折射率差距，增加光學(xué)輸出。

       為此，封裝材料必須具備高折光指數(shù)（RI）、高透光率、高熱導(dǎo)率與良好的耐熱耐候等性能。目前常用的LED封裝材料包括環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚碳酸酯（PC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中PC、PMMA用作外層透鏡材料，環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂主要用作包裝材料，也可作透鏡材料。目前LED封裝領(lǐng)域中環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂應(yīng)用最廣。

03

氧化鋯在封裝中的應(yīng)用

       目前，單純的樹(shù)脂材料已不能滿足LED封裝要求。近年來(lái)，具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)的納米粒子（二氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、二氧化硅等）引起了人們的廣泛關(guān)注。將納米粒子引入有機(jī)聚合物中可以有效地提高其光學(xué)性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，聚合物基復(fù)合材料的性能取決于納米粒子的尺寸、形狀、濃度以及納米粒與聚合物之間的相互作用。

       氧化鋯（ZrO₂）具有獨(dú)特的性質(zhì)，如高折射率、高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，在可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)域具有低的吸收和色散，因而廣泛應(yīng)用于光學(xué)、傳感、催化等領(lǐng)域，常用于制備有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料。Ochi等采用雙酚Ａ二縮水甘油醚、正丙醇鋯和六氫鄰苯二甲酸酐（HHPA）原位聚合，得到環(huán)氧／氧化鋯雜化材料。該方法制得的納米粒不同用量的納米復(fù)合材料，ZrO₂粒徑均不超過(guò)10nm，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)透光率達(dá)到80%以上，在納米粒用量由0%增加至20%條件下，材料RI由1.542增加至1.599。

       另外，在LED封裝基板材料中，ZTA（氧化鋯增韌氧化鋁）基板通過(guò)摻雜鋯的氧化鋁陶瓷提高了可靠性，耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好，具有高斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度、高耐溫能力、高載流容量、高絕緣電壓、高熱容與熱擴(kuò)散能力以及與硅相近的熱膨脹系數(shù)(CTE)，使其成為DBC覆銅板和LED電路板急需的高性能陶瓷材質(zhì)電路載體。

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