多芯片LED集成封装是完成大功率白光LED照明的办法之一。本文概括了集成封装的特色，从产品运用、封装办法，散热处理和光学规划几个方面临其进行了介绍，并剖析了集成封装的展开趋势，跟着大功率白光LED在照明范畴的广泛运用，集成封装也将得到快速展开。
现在，完成大功率LED照明的办法有两种：一是对单颗大功率LED芯片进行封装，二是选用多芯片集成封装。关于前者来说，跟着芯片技能的展开，尺度增大，质量前进，可经过大电流驱动完成大功率LED，但一起会遭到芯片尺度的约束，后者具有更大的灵敏性和展开潜力，可依据照度不同来改动芯片的数量，一起它具有较高的性价比，使得LED集成封装成为LED封装的干流方向之一。
集成封装产品的运用
据报道，美国UOE公司于2001年推出了选用六角形铝板作为基板的多芯片组合封装的Norlux系列LED；Lanina Ceramics公司于2003年推出了选用在公司独有的金属基板上低温烧结陶瓷（LTCCM）技能封装的大功率LED阵列；松下公司于2003年推出由 64颗芯片组合封装的大功率白光LED；亿光推出的6.4W、8W、12W的COB LED系列光源，选用在MCPCB基板多芯片集成的办法，减少了热传递间隔，下降了断温。
李建胜等在剖析LED日光灯各种技能计划的基础上，选用COB工艺，将小功率芯片直接固定在铝基板上，制成高效散热的COB LED日光灯，从2009年开端现已用45000支LED日光灯对500辆世博公交车和近4000辆城市公交车进行改装，替代原有荧光灯，得到用户好评，服务于上海世博会及城市交通。
杨朔运用多芯片集成封装的LED光源模块开宣布一款LED防爆灯，选用了热管散热技能。这种LED防爆灯亮度高，照耀间隔长，可靠性高，散热功能好，寿数长。
LED集成封装的特色
集成封装也称多晶封装，是依据所需功率的巨细确认基板底座上LED芯片的数目，可组合封装成1W、2W、3W等高亮度的大功率LED器材，最终，运用高折射率的资料按光学规划的形状对芯片进行封装。
集成封装特有的封装原理决议了它具有许多的长处，如：（1）就我国而言大功率芯片的研制处于落后的方位，选用集成封装不失为一种展开的捷径，更契合我国的基本国情；（2）芯片能够规划为串联或许并联，灵敏地习惯不同的电压和电流，便于驱动器的规划，前进光源的光效和可靠性；（3）必定面积的基板上芯片的数目能够自在操控，依据客户的要求，能够封装成点光源或许面光源，办法多样；（4）芯片直接基板相连，下降了封装热阻，散热问题易处理。
可是，关于集成封装而言，相同存在一些缺乏：（1）因为多芯片集成封装在一块基板上，导致所得的光源体积较大；（2）多颗芯片经过串并联的办法组合在一起，相关于单颗芯片而言其可靠性较差，将导致全体光源受影响；（3）尽管多芯片封装相关于单颗同功率大芯片来说，散热能力强，但因为多颗芯片一起散热，热流失程度不同，会引起芯片间的温度不同，影响寿数，故散热问题的处理也很要害；（4）二次光学的规划问题，多芯片出光视点不同，需求在一次光学规划的基础上进行二次光学规划，以满意用户的要求。
集成封装过程中机械、热学、光学的研讨
集成封装因为其所具有的杰出长处，现已成为了LED封装办法的干流方向，近年来引起许多企业和科研院所的重视并展开了很多的研讨，请求了相关的专利，这些都在极大的促进集成封装技能的展开。
（1）封装结构办法
当时多芯片集成封装的干流办法便是多颗芯片之间以串并联的办法直接与基板相衔接，然后对芯片进行独立封装或许是封装于同一透镜下面。
徐向阳等请求的专利中，将多颗芯片直接固晶在铝基板上，涂覆荧光粉后，再在每颗LED芯片外面封盖一个光学透镜。工艺简略，封装资料精简，一起热阻下降，光效前进，此外还便于组装成LED照明灯具产品，相关于同功率的单颗芯片封装办法而言，COB模块化LED封装技能具有许多长处。
李建胜依据一般集成封装中存在的层结合面和较长的热传导间隔问题提出了一种COB集成封装工艺。即在铝质PCB集成电路板上刻一些有利于芯片发光光线分散的反光腔，将多颗芯片逐个植入腔内，一起在其周围制作PCB线路，将芯片电极引线焊接至此，导通电路，最终在腔周围堆积垒成环形围栅，在其内涂敷硅胶和荧光粉，一次构成一体化的LEDCOB组件。这种规划将芯片与散热器直接相连，减小了断构热阻，散热作用远好于一般封装结构，前进了LED的出光率。
李炳乾等选用COB技能和阵列化互联的办法制备出白光LED光源模块，他们将荧光粉层涂敷在出光板上，前进了出光的均匀性和荧光粉的稳定性；一起将阵列化互连办法与电流降额运用相结合，减少了传统串联和并联衔接办法时一个芯片损坏对其他芯片作业状况的影响的缺点，前进了体系可靠性，这种封装结构到达了简化工艺的意图。
总体上，不同专利所描绘的集成封装的结构办法和原理都迥然不同，不同首要在于所选的焊接办法、反光腔内壁的涂覆资料以及所选基板的不同，改动集成封装的思想办法，使集成封装在白光LED封装中得到更广泛的运用。
（2）散热处理
集成封装技能尽管是封装的首要方向之一，可是散热问题却一直是集成封装技能的瓶颈，咱们知道一般LED高功率产品其光电转化功率为20%，剩余80%的电能均转化为热能，处理好散热问题，将会使LED光源的质量上一个台阶。
集成封装的热处理思路现在首要会集在：挑选导热系数高的基板；缩短热传递的间隔；优化固晶技能等方面。蚁泽纯从芯片的作业数量以及芯片的集成密度等方面剖析发现集成封装的多芯片白光LED结温跟着集成芯片数量的添加而添加，其发光功率跟着集成芯片数量的添加呈减小趋势，因而芯片的数量及集成密度在集成封装技能的运用中也是一个很重要的影响要素。
在发布号为CN102042500A专利中针对光源模块的散热功能提出改进计划，即在基板中心方位添加一柱形导热设备作为散热区，使光源模块在发光时，各发光芯片所发生的热能够更快速的由基板发散。
在散热基板资料的挑选中，最被看好的是陶瓷基板，陶瓷基板具有散热性佳、耐高温与耐湿润等长处，逐步成为大功率LED散热基板的首选资料。程治国等以陶瓷基板（氧化铝和氮化铝，厚度0.5～1.0mm）为散热基板，请求了发明专利。在专利中选用陶瓷基板金属化技能，共晶焊接技能进行LED集成封装，导热功能大大改进，选用集成封装能够使光源功率到达200W。
LuqiaoYin研宣布一种表层为LTCC，底层为AlNx的陶瓷基板，经集成封装测验发现长时间点亮后PN结温度只要70.8℃，经ANSYS模仿观察到跟陶瓷基板相连的铝热沉温度只要39.3℃，当驱动电流到达500mA时，也只要41.0℃。
（3）光学规划
大功率LED照明零组件在成为照明产品前，一般要进行两次光学规划。一次光学规划的意图是尽可能多的取出LED芯片中宣布的光，二次光学规划的意图则是让整个灯具体系宣布的光能满意规划需求。集成封装中因为存在多颗芯片，因而关于二次光学体系规划的要求更高！
为了完成路途照明所要求的矩形光斑散布，刘红等依据光源特性和路面的光斑散布，经过折射规律树立透镜母线的斜率方程，依据该方程规划了用于矩形光斑散布的 LED路灯透镜，选用正交优化办法，运用LightTools软件对所规划的透镜光学体系进行仿真比较研讨，得到了一个矩形光斑散布的光学透镜。仿真结果表明，该透镜光学体系在高度为10m的照耀条件下，照耀面积为40m×10m的矩形光斑，均匀度为0.31。对有光斑尺度要求的LED路灯透镜来说，该办法供给了一种简略有用的规划途径。
宋春发等人规划出一种用于多颗芯片集成封装的大功率LED透镜及其灯具。透镜包含入光面和出光面，还包含环形反射面，所述出光面与反射面相贯，所述入光面为二次曲面，其曲面系数为：K=-1.2～-1.5，R=35～41mm，所述出光面为平面，所述反射面为二次曲面，其曲面系数为：K=-0.24～- 0.26，R=23～29mm。这种规划中LED中心区域的光线经出光面出射，LED边际的光线经环形反射面出射，能够防止因为透镜的视场角有限而丢失 LED光能，然后最大极限的搜集LED宣布的光线，前进灯具的发光功率。
结束语
近年来，跟着世界各国政府对LED展开的方针扶持以及LED芯片、封装、运用技能的不断前进，LED照明工业得到长足展开。LED集成封装尽管展开时间短，可学习的实践出产经历有限，可是在实践照明工程中表现出极大的优势，得到了商场的必定，现已成为了封装技能的首要趋势之一。
关于单颗芯片而言，尽管功率会越来越大，但要用到更大功率照明仍是需求集成；一起跟着科技的前进，芯片质量的提高，集成封装将会具有更大的价格优势，关于 LED照明的推行有着积极影响；跟着封装技能的不断前进以及封装资料功能的前进，光源的光效将会逐步前进，散热处理必将更为简洁，集成封装技能的优势也将更加显着，展开前景将越来越宽广。
