LED封装是将外引线衔接到LED芯片的电极上，以便于与其他器材衔接。它不只将用导线将芯片上的电极衔接到封装外壳上完成芯片与外部电路的衔接，并且将芯片固定和密封起来，以维护芯片电路不受水、空气等物质的腐蚀而形成电气功能下降。别的，封装还能够进步LED芯片的出光功率，并为下流工业的运用装置和运送提供方便。因而，封装技能对LED的功能和可靠性发挥着重要的效果。下面临LED封装技术、荧光粉及其在LED封装中的运用进行介绍。
1. LED封装技术
依据不同的运用需求，LED的芯片可经过多种封装方法做成不同结构和外观的器材，生产出各种色温、显色指数、种类和规范的LED产品。按封装是否带有引脚，LED可分为引脚式封装和外表贴装封装两种类型。惯例小功率LED的封装方法首要有：直插式DIP LED、外表贴装式SMD LED、食人鱼Piranha LED和PCB集成化封装。功率型LED是未来半导体照明的中心，其封装是人们现在研讨的热门。下面就几种首要的封装方法进行阐明：
（1）引脚式封装 选用引线架作为各种封装外型的引脚。圆头插脚式LED是常用的封装方法。这种封装常用环氧树脂或硅树脂作为包封资料，芯片约90%的热量由引线架传递到印刷电路板（PCB）上，再散发到周围空气中。环氧树脂的直径有7mm、5mm、4mm、3mm和2mm等规范。发光角（2θ1/2）的规模可达18~120°。
（2）外表贴装封装 它是继引脚式封装之后呈现的一种重要封装方法。它一般选用塑料带引线片式载体（Plastic Leaded Chip Carrier，PLCC），将LED芯片放在顶部凹槽处，底部封以金属片状引脚。LED选用外表贴装封装，较好地处理了亮度，视角，平整度，一致性和可靠性等问题，是现在LED封装技术的一个重要发展方向。
（3）功率型LED封装 功率型LED分一般功率LED（小于1W）和瓦级功率LED（1W及以上）两种。其间，瓦级功率LED是未来照明的中心。单芯片瓦级功率LED最早是由Lumileds公司在1998年推出的LUXEON LED，该封装结构的特点是选用热电别离的方法，将倒装芯片（Flip Chip）用硅载体直接焊在热沉上，并选用反射杯、光学透镜和柔性透明胶等新结构和新资料。
2. 荧光粉
现在白光LED首要经过三种型式完成：1) 选用红、绿、蓝三色LED组合发光，即多芯片白光LED；2) 选用蓝光LED芯片和黄色荧光粉，由蓝光和黄光两色互补得到白光，或用蓝光LED芯片合作赤色和绿色荧光粉，由芯片宣布的蓝光、荧光粉宣布的红光和绿光三色混合取得白光；3) 运用紫外LED芯片宣布的近紫外光激起三基色荧光粉得到白光。后两种方法取得的白光LED都需求用到荧光粉，称为荧光粉转化LED（phosphor converted Light Emitting Diode，pc-LED），它与多芯片白光LED比较在控制电路、生产成本、散热等方面具有优势，在现在的LED产品市场上占主导地位。
荧光粉已经成为半导体照明技能中的要害资料之一，它的特性直接决议了荧光粉转化LED的亮度、显色指数、色温及流明功率等功能。现在的黄色荧光粉首要有铈激活钇铝石榴石（Y3Al5O12:Ce3+，YAG:Ce）和铕激活碱土金属硅酸盐；赤色荧光粉首要有：Ca1-xSrxS:Eu2+、YVO4:Bi3+,Eu3+和M2Si5N8:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)等；绿色荧光粉首要有：SrGa2S4:Eu2+、M2SiO4:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)和MSi2N2O2:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)等；蓝色荧光粉首要有：BaMg2Al16O27:Eu2+、Sr5(PO4)Cl:Eu2+、Ba5SiO4Cl6:Eu2+和LiSrPO4:Eu2+等。
3. 荧光粉在封装中的运用
封装之前除了需确认封装结构外，还需挑选好芯片和荧光粉。关于高色温的冷白光LED一般选用InGaN芯片合作YAG:Ce黄色荧光粉，取得低色温的暖白光LED需求在此基础上增加赤色荧光粉或选用紫外芯片合作三基色荧光粉。LED芯片和荧光粉之间存在一个匹配的问题，只有当LED芯片的发射峰与荧光粉的激起峰最大程度地堆叠时，才干最大极限地发挥LED芯片和荧光粉的功率。
图1为InGaN芯片和YAG:Ce荧光粉的荧光光谱，其间左面带斜线暗影部分为InGaN芯片的发射光谱，左面淡灰色暗影为YAG:Ce的激起光谱；右边为在460nm激起下的发射光谱。从图中能够看出，InGaN芯片的发射光谱和YAG:Ce的激起光谱重合的非常好，这样就使YAG:Ce处于最有用的激起条件下，然后使YAG:Ce的发光功率最高。当YAG:Ce的激起主峰向左或向右偏移InGaN芯片的发射峰时，都大幅下降两者的堆叠程度，然后导致封装后LED 的光效明显下降。
图2是不同YAG:Ce荧光粉增加量的LED色坐标，其间1点为InGaN蓝光芯片的色坐标，7点为YAG:Ce荧光粉的色坐标，2点到6点是将YAG:Ce荧光粉薄层置于玻璃上用LED芯片激起所测得的色坐标，2点为增加一层YAG:Ce荧光粉，3点为增加2层YAG:Ce荧光粉，顺次类推。由图可看出，恰当调理YAG:Ce荧光粉的厚度即可使白光LED的色坐标在芯片色坐标与荧光粉色坐标连线上移动。别的，从图2中有一个三角形，其三个极点坐标分别为美国国家电视规范委员会（NTSC）规则的红、绿、蓝三基色荧光粉的色坐标。在图2中还能够看到有一条黑色的弧线，这是依据黑体辐射公式计算出的在不同温度下黑体的色坐标曲线，称为黑体轨道，它是衡量白光LED色温的重要依据。
图3为用荧光粉调制白光LED 的色温，图3左面标出了InGaN芯片色坐标和一系列不同YAG:Ce色坐标之间的连线和4500K~10000K等相关色温线，图3右边为左图在白光区域的部分扩大图。从图3中可知，当YAG:Ce的色坐标接近绿光区域时，InGaN芯片和YAG:Ce的色坐标连线与各等相关色温线的交点，跟着色温的下降而违背黑体轨道逐步增大。这表明偏绿光的YAG:Ce不合适于封装中低色温的白光LED，因为假如封装中低色温的白光LED将会使白光LED的色坐标在黑体轨道上方违背较大，这样显色性差，会然后超出世界电工委员会（IEC）规则的答应差错规模内。同理，当YAG:Ce的色坐标接近橙光区域时，它不合适用于封装高色温的白光LED，这样封装出的白光LED的色坐标相同会在黑体轨道下方违背较大。因而，需求依据所需封装的白光LED色温相应地选取恰当色坐标的荧光粉，经过调理荧光粉的运用量来使封装后白光LED的色坐标尽量接近黑体轨道，使其契合世界电工委员会规则的规范。
上面只给出了YAG:Ce匹配450nm的蓝光LED芯片的状况，实际运用的蓝光LED芯片还有许多，发射波长一般在450nm~470nm之间。因而，咱们需求针对每个发射波长的LED芯片研制一系列色坐标不同的YAG:Ce荧光粉，用于封装一系列不同色温的白光LED。关于低色温白光LED（3300K以下），YAG:Ce因为缺少红光成分不能满足要求，需求对其进行改善。比方经过Ce和Pr共掺杂YAG，可使封装后的白光LED显色指数（Ra）到达83左右。要取得显色指数Ra大于90的白光LED，则需增加赤色荧光粉（如Sr2Si5N8:Eu2+）合作YAG:Ce运用。因而，关于高显色性低色温的暖白光LED来说，开发高效安稳的赤色荧光粉是至关重要的。
