白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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劉如熹 編

圖書標籤:

• LED
• 白光LED
• 發光二極管
• 芯片
• 封裝
• 照明
• 半導體
• 材料科學
• 電子工程
• 光電技術

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122205360

版次：1

商品编码：11595769

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：304

正文语种：中文

內容簡介

　　《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》由中國颱灣、香港地區以及日本等眾多研發專傢撰寫，內容豐富、通俗易懂，涵蓋發光二極管沉積與金屬電極製作技術、封裝材料(含熒光粉、膠材與散熱襯底)及應用白光LED等相關知識。主要內容包括氮化物發光二極管沉積製作技術、高亮度AlGaInP四元化閤物發光二極管沉積製作技術、發光二極管電極製作技術、紫外光及藍光發光二極管激發的熒光粉介紹、氮及氮氧化物熒光粉製作技術、發光二極管封裝材料介紹及趨勢探討、發光二極管封裝襯底及散熱技術、白光發光二極管封裝與應用、高功率發光二極管封裝技術及應用。
　　本書可供LED工程技術人員、大學高年級學生、LED製造與照明設計的相關人員閱讀使用。

作者簡介

　　劉如熹，中國颱灣大學化學係，教授，研究領域：
　　研究納米材料的閤成、分析及應用；
　　白色發光二極管使用的熒光粉材料研發；
　　燃料電池與鋰離子二次電池電極材料的研發；
　　具穿隧磁阻與龐磁阻新材料的研發；
　　新高溫超導材料的研發。
　　所獲榮譽：
　　1989年獲國傢青年奬章及工研院科技成果個人貢獻奬；
　　1995年獲第四屆國傢發明銀牌個人奬；
　　1998年獲傑齣青年化學奬章
　　1999年颱灣大學理學院教學優良奬
　　2004年颱灣大學學術研究奬-研究貢獻奬
　　工作學習經曆：
　　1981年東吳大學學士；1983年颱灣清華大學碩士；1990年颱灣清華大學博士；1992年英國劍橋大學博士。
　　1983年至1995年任工業技術研究院工業材料研究所副研究員、研究員、正研究員及主任；1995年至1999年任颱灣大學副教授；1999年迄今任颱灣大學化學係教授。

目錄

第1章 氮化物發光二極管沉積製作技術
1.1 引言
1.2 MOCVD的化學反應
1.3 襯底
1.3.1 藍寶石（Al2O3）
1.3.2 6H-碳化矽（SiC）
1.3.3 矽襯底（Si）
1.3.4 其他襯底
1.4 GaN材料
1.5 P型GaN材料
1.6 氮化銦鎵 氮化鎵（InGaN GaN）材料
參考文獻
第2章 高亮度AlGaInP四元化閤物發光二極管沉積製作技術
2.1 引言
2.2 化閤物半導體材料係統
2.3 AlGaInP的外延生長
2.3.1 原料的選擇
2.3.2 AlGaInP的MOCVD外延生長條件
2.3.3 AlGaInP係列 LED外延生長中的N型和P型
摻雜
參考文獻
第3章 發光二極管電極製作技術
3.1 引言
3.2 LED芯片製程說明
3.2.1 常用製程技術簡介
3.2.2 芯片前段製程
3.2.3 芯片後段製程
3.2.4 芯片檢驗方法
3.3 高功率LED芯片的製備工藝發展趨勢
3.3.1 高功率LED芯片的發展方嚮
3.3.2 高功率LED芯片的散熱考慮
參考文獻
第4章 紫外綫及藍光發光二極管激發的熒光粉介紹
4.1 引言
4.2 熒光材料的組成
4.3 影響熒光材料發光效率的因素與定律
4.3.1 主體晶格效應
4.3.2 濃度淬滅效應
4.3.3 熱淬滅
4.3.4 斯托剋斯位移與卡薩定律
4.3.5 法蘭剋-康頓原理
4.3.6 能量傳遞
4.4 熒光粉種類概述
4.4.1 鋁酸鹽係列熒光粉
4.4.2 矽酸鹽係列熒光粉
4.4.3 磷酸鹽係列熒光粉
4.4.4 含硫係列熒光粉
4.4.5 其他LED用的熒光粉
參考文獻
第5章 氮及氮氧化物熒光粉製作技術
5.1 引言
5.2 氮化物的分類和結晶化學
5.2.1 氮化物的分類
5.2.2 氮化物的結晶化學
5.3 氮氧化物 氮化物熒光粉的晶體結構和發光特性
5.3.1 氮氧化物藍色熒光粉
5.3.2 氮氧化物綠色熒光粉
5.3.3 氮氧化物黃色熒光粉
5.3.4 氮化物紅色熒光粉
5.4 氮氧化物 氮化物熒光粉的閤成
5.4.1 高壓氮氣熱燒結法
5.4.2 氣體還原氮化法
5.4.3 碳熱還原氮化法
5.4.4 其他方法
5.5 氮氧化物 氮化物熒光粉在白光LED中的應用
5.5.1 藍色LED+=-賽隆黃色熒光粉
5.5.2 藍色LED+綠色熒光粉+紅色熒光粉
5.5.3 近紫外LED+藍色熒光粉+綠色熒光粉+紅色熒光粉
參考文獻
第6章 發光二極管封裝材料介紹及趨勢探討
6.1 引言
6.2 LED封裝方式介紹
6.2.1 灌注式封裝
6.2.2 低壓移送成型封裝
6.2.3 其他封裝方式
6.3 環氧樹脂封裝材料介紹
6.3.1 液態封裝材料
6.3.2 固體環氧樹脂封裝材料介紹
6.4 環氧樹脂封裝材料特性說明
6.5 環氧樹脂紫外綫老化問題
6.6 矽膠封裝材料
6.7 LED用封裝材料發展趨勢
6.8 環氧樹脂封裝材料紫外綫老化改善
6.9 封裝材料散熱設計
6.1 無鉛焊锡封裝材料耐熱性要求
6.11 高摺射率封裝材料
6.12 矽膠封裝材料發展
參考文獻
第7章 發光二極管封裝襯底及散熱技術
7.1 引言
7.2 LED封裝的熱管理挑戰
7.3 常見LED封裝襯底材料
7.3.1 印刷電路襯底
7.3.2 金屬芯印刷電路襯底
7.3.3 陶瓷襯底
7.3.4 直接銅鍵閤襯底
7.4 先進LED復閤襯底材料
7.5 LED散熱技術
7.5.1 散熱片
7.5.2 熱管
7.5.3 平闆熱管
7.5.4 迴路熱管
參考文獻
第8章 白光發光二極管封裝與應用
8.1 白光LED的應用前景
8.1.1 特殊場所的應用
8.1.2 交通工具中應用
8.1.3 公共場所照明
8.1.4 傢庭用燈
8.2 白光LED的挑戰
8.2.1 白光LED效率的提高
8.2.2 高顯色指數的白光LED
8.2.3 大功率白光LED的散熱解決方案
8.2.4 光學設計
8.2.5 電學設計
8.3 白光LED的光學和散熱設計的解決方案
8.3.1 LED封裝的光學設計
8.3.2 散熱的解決
8.3.3 矽膠材料對於光學設計和熱管理的重要性
8.4 白光LED的封裝流程及封裝形式
8.4.1 直插式小功率草帽型白光LED的封裝流程
8.4.2 功率型白光LED的封裝流程
8.5 白光LED封裝類型
8.5.1 引腳式封裝
8.5.2 數碼管式的封裝
8.5.3 錶麵貼裝封裝
8.5.4 功率型封裝
8.6 超大功率大模組的解決方案
8.6.1 傳統正裝芯片實現的模組
8.6.2 用單電極芯片實現的模組
8.6.3 用倒裝焊接方法實現的模組
8.6.4 封裝閤格率的提升
8.6.5 散熱的優勢
8.6.6 封裝流程的簡化
8.6.7 長期使用可靠性的提高
參考文獻
第9章 高功率發光二極管封裝技術及應用
9.1 高功率LED封裝技術現況及應用
9.1.1 單顆LED芯片的封裝器件産品
9.1.2 多顆LED芯片封裝模組
9.2 高功率LED光學封裝技術探析
9.2.1 LED的光學設計
9.2.2 白光LED的色彩封裝技術
9.2.3 LED用透明封裝材料現況
9.2.4 LED用透明封裝材料發展趨勢
9.3 高功率LED散熱封裝技術探析
9.3.1 LED整體散熱能力的評估
9.3.2 散熱設計
參考文獻

前言/序言

《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》 深入探索白光LED的製造奧秘，從微觀晶體到宏觀器件的完整工藝解析 白光發光二極管（LED）作為新一代照明技術的核心，以其高效率、長壽命、環保節能等優勢，正以前所未有的速度改變著我們的生活。從智能手機的屏幕背光，到城市夜晚的璀璨燈火，再到傢居照明的溫馨光芒，白光LED無處不在，深刻影響著現代社會的方方麵麵。然而，這看似簡單的光源背後，卻凝聚著復雜而精密的科學技術和製造工藝。 本書《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》正是為深入探究這一革命性技術而生。它並非一本淺顯的科普讀物，而是一部旨在為相關領域的科研人員、工程師、技術開發者以及對此技術有深度學習需求的學習者提供詳盡、係統、前沿知識的專業著作。本書將帶領讀者踏上一場從微觀半導體晶體生長到宏觀器件組裝封裝的完整技術旅程，揭示白光LED製作過程中的每一個關鍵環節，剖析其背後的科學原理與工程挑戰。 芯片製造：光明的源頭，科技的結晶 白光LED的核心在於其發光芯片，也就是半導體PN結。本書將首先深入講解構成LED發光功能的基礎——半導體材料的生長與外延技術。我們將詳細闡述用於製造藍光LED的氮化鎵（GaN）基材料的生長機理，包括MOCVD（金屬有機化學氣相沉積）等主流外延生長工藝。讀者將瞭解到如何通過精確控製生長溫度、氣體流量、襯底材料等參數，來獲得高質量的GaN外延層，進而構建齣高效的發光層。 書中將詳細介紹LED芯片的結構設計，包括量子阱（Quantum Well）的形成、載流子注入、激子復閤等物理過程，以及如何通過優化量子阱結構（如選擇閤適的材料體係、阱寬、勢壘厚度）來提高光的産生效率。此外，對於提高芯片性能至關重要的歐姆接觸形成、電極設計、以及芯片的電學特性測試等技術細節，本書也將逐一進行深入剖析。讀者將理解，每一個細微的結構調整和工藝優化，都可能帶來光效的顯著提升。 發光機製：從藍光到白光，色彩的魔法 白光LED的誕生，關鍵在於如何將單色藍光轉化為白光。本書將詳細闡述當前主流的兩種白光LED實現技術：熒光粉轉換和量子點轉換。 對於熒光粉轉換技術，我們將深入探討各種常用熒光粉材料的特性，如YAG:Ce（釔鋁石榴石摻鈰）等黃色熒光粉，以及（Sr,Ca,Ba）SiN:Eu（氮化物熒光粉）等紅光熒光粉。本書將詳細介紹熒光粉的製備工藝、顆粒尺寸分布控製、摻雜元素的影響，以及它們在特定波長藍光激發下的發光光譜、量子效率、熱穩定性等關鍵參數。讀者將理解，熒光粉的選擇與優化，直接決定瞭白光LED的光色一緻性、顯色指數（CRI）以及光效。 對於新興的量子點轉換技術，本書將介紹量子點（Quantum Dot）的基本原理、製備方法（如膠體閤成法），以及其在LED中的應用。讀者將瞭解不同尺寸和材料的量子點如何通過量子尺寸效應實現精確的顔色調控，以及它們在提高LED光效、色域和穩定性方麵的潛力。 器件製造與封裝：守護光明的工程師 芯片製造完成後，需要將其轉化為最終的LED器件，並通過封裝技術加以保護和應用。本書將詳細介紹LED芯片的切割（dicing）、劃片（picking）等工藝，以及芯片與基闆的鍵閤（bonding）技術，如焊綫（wire bonding）和倒裝（flip-chip）技術，並分析不同鍵閤方式對器件電熱性能的影響。 封裝是LED器件發揮其性能並延長壽命的關鍵環節。本書將詳細闡述LED封裝的基本構成，包括支架（lead frame）、透鏡（lens）、環氧樹脂（epoxy resin）或矽膠（silicone）等封裝材料的選擇與特性。我們將重點介紹不同封裝結構（如SMD、COB等）的設計理念、優點與缺點，以及它們在散熱、光效、可靠性等方麵的考量。 特彆地，本書將深入探討LED封裝中的散熱設計。LED工作過程中産生的熱量對器件的壽命和性能有著顯著影響，因此高效的散熱至關重要。讀者將瞭解到熱阻的概念、熱傳導的原理，以及如何在封裝結構中引入散熱材料、優化散熱路徑，從而有效降低器件的結溫。 此外，本書還將涵蓋LED的質量控製與可靠性測試。從芯片的電學性能檢測，到器件的光學參數測量，再到封裝後的各項可靠性測試，如高溫高濕測試、光衰測試、熱循環測試等，本書將係統介紹相關的測試方法和標準，幫助讀者理解如何評估和保證LED産品的質量。 前沿進展與未來展望：引領行業發展 除瞭對現有成熟技術的深入剖析，本書還將關注白光LED領域的最新研發動態和前沿技術。例如，關於提高LED光效的新的材料體係、新的外延結構、以及更高效的熒光粉和量子點材料的研究進展。同時，本書還將探討LED在驅動電路設計、智能化控製、以及與物聯網結閤等方麵的應用潛力，展望白光LED技術在未來照明、顯示、通信等領域的更廣闊發展前景。 本書特色： 係統性強： 全麵覆蓋白光LED從芯片製造到封裝的完整工藝流程，構建起一個完整的技術知識體係。 深度解析： 深入剖析每一個環節背後的科學原理、物理機製和工程細節，而非停留在錶麵。 技術前沿： 包含最新的研究進展和技術趨勢，為讀者提供前瞻性的視野。 實踐導嚮： 理論結閤實際，講解的工藝和技術具有很強的可操作性和工程指導意義。 嚴謹專業： 內容嚴謹，術語規範，數據翔實，適閤專業人士閱讀參考。 《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》是一部集理論、技術、實踐於一體的寶貴參考書。通過閱讀本書，讀者不僅能深刻理解白光LED的製作奧秘，更能掌握當前行業的主流技術和發展方嚮，為自身在LED領域的研發、生産和應用工作奠定堅實的基礎，助力推動下一代照明技術的蓬勃發展。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在LED照明領域摸爬滾打多年的工程師，手裏接觸過不少關於LED的技術書籍，但坦白說，很多書都過於陳舊，無法跟上日新月異的技術發展。當我看到《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》這本書的標題時，我立刻感受到瞭它的前沿性和實用性。特彆是“白光發光二極管”這個關鍵詞，它涵蓋瞭目前LED應用最廣泛的領域，而“製作技術”則直接指嚮瞭核心工藝。我非常好奇書中對於當前主流白光LED實現技術，比如熒光粉轉換和量子點轉換的比較和深入分析。過去，我們在熒光粉的選擇和配比上花瞭很多時間和精力，也曾嘗試過一些新興的量子點技術，但始終缺乏一本權威的書籍來係統地梳理這些技術的優劣、發展趨勢以及在實際生産中的應用挑戰。如果這本書能夠提供關於不同發光機製的詳細闡述，包括它們的效率、色溫控製、顯色指數錶現以及長壽命可靠性等方麵的對比，那將非常有價值。此外，從“芯片至封裝”的完整流程描述，也意味著它能夠涵蓋從MOCVD生長到芯片切割、再到各種封裝形式（如SMD, COB, CSP等）的工藝細節。我期待這本書能提供最新的行業標準、質量控製方法，以及一些解決生産中常見問題的實踐經驗，幫助我們優化現有工藝，提升産品競爭力。

评分☆☆☆☆☆

最近，我正在為我的新産品綫尋找可靠的LED供應商，而深入瞭解LED的製造過程，對於評估供應商的技術實力和産品質量至關重要。《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》這本書的齣現，恰好滿足瞭我這方麵的迫切需求。我主要關注的是這本書是否能夠提供關於LED芯片製造過程的詳盡信息，包括晶圓的製備、外延生長（如MOCVD工藝）、光刻、刻蝕等關鍵步驟。我希望書中能清晰地闡述不同材料體係（如GaN基）在芯片製造中的優勢和劣勢，以及如何通過工藝參數的調控來優化LED的電學和光學性能。同時，我也對封裝技術部分非常感興趣。我希望能瞭解各種主流封裝形式（如SMD、COB、CSP等）的特點、適用場景、以及它們在散熱、光效、可靠性等方麵的影響。此外，書中是否會包含一些關於LED的失效機理分析和可靠性測試方法，這將是我評估供應商産品質量的重要參考依據。如果這本書能夠提供一些關於LED行業發展趨勢、技術瓶頸以及未來發展方嚮的預測，那將是對我製定長期産品戰略非常有價值的參考。

评分☆☆☆☆☆

我是一名電子工程專業的學生，在學習的過程中，LED技術一直是我的興趣所在，尤其是能夠産生不同色光的白光LED。雖然課本上講授瞭一些基礎理論，但對於實際的製作流程和技術細節，總覺得不夠深入。《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》這本書的標題，直接點齣瞭其涵蓋的範圍之廣，從“芯片”這個最核心的部分，一直延伸到最終的“封裝”，這正是我在學習過程中渴望獲得的全麵知識。我希望書中能夠詳細介紹白光LED的發光原理，包括其最關鍵的發光層設計，例如量子阱的結構和材料選擇，以及如何通過摻雜來調控發光特性。對於熒光粉的選擇和應用，我也希望能有更深入的理解，瞭解不同熒光粉的性能特點，以及它們在實現不同色溫和高顯色指數方麵的作用。此外，書中對於封裝工藝的介紹，比如如何進行芯片的固定、電極連接、熒光粉塗覆、以及器件的密封，希望能有詳細的步驟和技術要點。如果書中還能包含一些關於LED性能測試和錶徵的介紹，比如如何測量光通量、色溫、顯色指數、以及LED的壽命，那將極大地幫助我完成畢業設計和未來的科研項目。

评分☆☆☆☆☆

作為一個對科技發展充滿好奇心的普通讀者，我一直對LED這種神奇的光源充滿瞭興趣。以前隻知道它節能，但對其背後的製作過程卻知之甚少。看到《白光發光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》這本書，我立刻就被吸引瞭。它聽起來就像是一本揭秘LED“誕生記”的書，從最根本的“芯片”到最終能發光發熱的“封裝”，這個過程對我來說充滿瞭神秘感。我非常想瞭解，到底是什麼樣的“芯片”纔能發齣光來？書中會不會詳細解釋芯片的材料是什麼，它是如何工作的？然後，又是怎麼把它變成我們生活中常見的燈珠？“封裝”這個詞又是什麼意思，它是怎麼保護芯片，同時又能讓光綫更好地齣來？我希望這本書能夠用一種非專業人士也能理解的方式，將這些復雜的技術變得生動有趣。也許會用到很多生動的比喻，或者一些有趣的實驗案例來解釋原理。我不追求要學會怎麼製作，但我希望能通過閱讀這本書，獲得對LED從源頭到産品的整體認知，瞭解這項技術是如何一步步發展起來的，以及它為什麼能如此高效和環保。這本書就像是一個窗口，讓我得以窺探科技的奧秘。

评分☆☆☆☆☆

這本《白光發光二極管製作技術：由芯片至封裝》的齣現，簡直是為像我這樣的DIY愛好者和初創企業提供瞭一份及時雨。我一直對LED技術，尤其是白光LED的應用非常感興趣，但市麵上能找到的資料要麼過於零散，要麼技術門檻太高，讓人望而卻步。這本書的標題就一下子抓住瞭我的眼球。“由芯片至封裝”的錶述，預示著它會從最基礎的原理講到最實際的應用，這正是我所需要的。我尤其期待書中關於芯片材料選擇、外延生長工藝、量子阱結構設計等方麵的詳細介紹。畢竟，一顆高性能的LED，其核心競爭力就在於芯片本身。如果這本書能深入淺齣地解釋這些復雜的半導體物理和材料科學知識，並且用通俗易懂的語言配以圖錶，那麼它將極大地降低我理解和實踐LED製造的難度。同時，“封裝”這個詞也錶明它不會停留在理論層麵，而是會涵蓋如何將芯片集成到可用的産品中，比如散熱設計、光學透鏡選擇、驅動電路集成等，這些都是實現LED産品化過程中至關重要的一環。我希望這本書能夠提供一些實際的案例分析，甚至是一些關鍵參數的參考值，以便我能在自己的實驗中有所依據。總而言之，這本書的齣現，讓我看到瞭將理論知識轉化為實際産品的希望，讓我能夠更有信心地邁齣LED製作的第一步。