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LED封裝

       LED封裝作為下游產業，是LED走向實用、走向市場的產業化必經之路。將LED的芯片放置在塑料外殼的熱沉上，并密封在封裝體中，能夠起到保護芯片和完成電氣互連的作用。LED封裝的主要目的是：

（1）保護芯片隔絕氧氣、濕氣、輻射等免受其影響；

（2）支持導線，實現輸入電信號；

（3）防止組件受到機械振動、沖擊產生破損；

（4）及時有效地散熱，提高LED性能

（5）根據不同應用需求進行封裝設計，優化光學布局；

（6）在封裝材料中添加熒光粉，作為顏色轉換層，提高光提取效率。

       LED器件的封裝結構如上圖所示，LED器件主要由芯片、引線、支架、環氧樹脂或有機硅樹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LED不可或缺的組成部分，對LED芯片起到保護和密封的作用，使其免受環境濕度或溫度影響，保證其正常工作，提高器件實用性，并傳導芯片產生的熱量，幫助散熱，且可通過LED封裝材料減小芯片與空氣的折射率差距，增加光學輸出。

       為此，封裝材料必須具備高折光指數（RI）、高透光率、高熱導率與良好的耐熱耐候等性能。目前常用的LED封裝材料包括環氧樹脂、有機硅樹脂、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，環氧樹脂和有機硅樹脂主要用作包裝材料，也可作透鏡材料。目前LED封裝領域中環氧樹脂和有機硅樹脂應用最廣。

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氧化鋯在封裝中的應用

       目前，單純的樹脂材料已不能滿足LED封裝要求。近年來，具有優異的物理和化學性質的納米粒子（二氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、二氧化硅等）引起了人們的廣泛關注。將納米粒子引入有機聚合物中可以有效地提高其光學性能、力學性能和熱穩定性，聚合物基復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）具有獨特的性質，如高折射率、高硬度、高化學穩定性和熱穩定性，在可見光和近紅外光譜區域具有低的吸收和色散，因而廣泛應用于光學、傳感、催化等領域，常用于制備有機-無機納米復合材料。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合材料，ZrO₂粒徑均不超過10nm，在可見光范圍內透光率達到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）基板通過摻雜鋯的氧化鋁陶瓷提高了可靠性，耐腐蝕、化學穩定性好，具有高斷裂韌性和抗彎強度、高耐溫能力、高載流容量、高絕緣電壓、高熱容與熱擴散能力以及與硅相近的熱膨脹系數(CTE)，使其成為DBC覆銅板和LED電路板急需的高性能陶瓷材質電路載體。

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