近年來，隨著LED生產(chǎn)技術發(fā)展一日千里，令其發(fā)光亮度提高和壽命延長，加上生產(chǎn)成本大幅降低，迅速擴大了LED應用市場，如消費產(chǎn)品、訊號系統(tǒng)及一般照明等，于是其全球市場規(guī)?？焖俪砷L.2003年全球LED市場約44.8億美元(高亮度LED市場約27億美元)，較2002年成長17.3%(高亮度LED市場成長47%)，乘著手機市場繼續(xù)增長之勢，預測2004年仍有14.0%的成長幅度可期。

　　目前手機、數(shù)字相機、PDA等背光源所使用之白光LED采用藍光單芯片加YAG螢光而成.隨著手機閃光燈、大中尺寸(NB、LCD-TV等)顯示屏光源模塊以至特殊用途照明系統(tǒng)之應用逐漸增多.末來再擴展至用于一般照明系統(tǒng)設備，采用白光LED技術之大功率(HighPower)LED市場將陸續(xù)顯現(xiàn).在技術方面，現(xiàn)時遇到最大挑戰(zhàn)是提升及保持亮度，若再增強其散熱能力，市場之發(fā)展深具潛力。

　　ASM在研發(fā)及生產(chǎn)自動化光電組件封裝設備上擁有超過二十年經(jīng)驗，業(yè)界現(xiàn)行有很多種提升LED亮度方法，無論從芯片及封裝設計層面，至封裝工藝都以提升散熱能力和增加發(fā)光效率為目標.在本文中，就LED封裝工藝的最新發(fā)展和成果作概括介紹及討論.

　　芯片設計

　　從芯片的演變歷程中發(fā)現(xiàn)，各大LED生產(chǎn)商在上游外延技術上不斷改進，如利用不同的電極設計控制電流密度，利用ITO薄膜技術令通過LED的電流能平均分布等，使LED芯片在結構上都盡可能產(chǎn)生最多的光子.再運用各種不同方法去抽出LED發(fā)出的每一粒光子，如生產(chǎn)不同外形的芯片;利用芯片周邊有效地控制光折射度提高LED取光效率，研制擴大單一芯片表面尺寸(>2mm2)增加發(fā)光面積，更有利用粗糙的表面增加光線的透出等等.有一些高亮度LED芯片上p-n兩個電極的位置相距拉近，令芯片發(fā)光效率及散熱能力提高.而最近已有大功率LED的生產(chǎn)，就是利用新改良的激光溶解(Laserlift-off)及金屬黏合技術(metalbonding)，將LED外延晶圓從GaAs或GaN長晶基板移走，并黏合到另一金屬基板上或其它具有高反射性及高熱傳導性的物質上面，幫助大功率LED提高取光效率及散熱能力.

　　封裝設計

　　經(jīng)過多年的發(fā)展，垂直LED燈(φ3mm、φ5mm)和SMD燈(表面貼裝LED)已演變成一種標準產(chǎn)品模式.但隨著芯片的發(fā)展及需要，開拓出切合大功率的封裝產(chǎn)品設計，為了利用自動化組裝技術降低制造成本，大功率的SMD燈亦應運而生.而且，在可攜式消費產(chǎn)品市場急速的帶動下，大功率LED封裝體積設計也越小越薄以提供更闊的產(chǎn)品設計空間。

　　為了保持成品在封裝后的光亮度，新改良的大功率SMD器件內(nèi)加有杯形反射面，有助把全部的光線能一致地反射出封裝外以增加輸出流明.而蓋住LED上圓形的光學透鏡，用料上更改用以Silicone封膠，代替以往在環(huán)氧樹脂(Epoxy)，使封裝能保持一定的耐用性.

　　封裝工藝及方案

　　半導體封裝之主要目的是為了確保半導體芯片和下層電路間之正確電氣和機械性的互相接續(xù)，及保護芯片不讓其受到機械、熱、潮濕及其它種種的外來沖擊.選擇封裝方法、材料和運用機臺時，須考慮到LED外延的外形、電氣/機械特性和固晶精度等因素.因LED有其光學特性，封裝時也須考慮和確保其在光學特性上能夠滿足。

　　無論是垂直LED或SMD封裝，都必須選擇一部高精度的固晶機，因LED芯片放入封裝的位置精準與否是直接影響整件封裝器件發(fā)光效能.如圖1示，若芯片在反射杯內(nèi)的位置有所偏差，光線未能完全反射出來，影響成品的光亮度.但若一部固晶機擁有先進的預先圖像辨識系統(tǒng)(PRSystem)，盡管品質參差的引線框架，仍能精準地焊接于反射杯內(nèi)預定之位置上。

　　一般低功率LED器件(如指示設備和手機鍵盤的照明)主要是以銀漿固晶，但由于銀漿本身不能抵受高溫，在提升亮度的同時，發(fā)熱現(xiàn)象也會產(chǎn)生，因而影響產(chǎn)品.要獲得高品質高功率的LED，新的固晶工藝隨之而發(fā)展出來，其中一種就是利用共晶焊接技術，先將芯片焊接于一散熱基板(soubmount)或熱沉(heatsink)上，然后把整件芯片連散熱基板再焊接于封裝器件上，這樣就可增強器件散熱能力，令發(fā)光功率相對地增加.至于基板材料方面，硅(Silicon)、銅(Copper)及陶瓷(Ceramic)等都是一般常用的散熱基板物料.