白光发光二极管制作技术 由芯片至封装 原著第2版
作者： 刘如熹 主编
出版时间：2015年版
内容简介
本书由中国台湾、香港地区以及日本等众多研发专家撰写，内容丰富、通俗易懂，涵盖发光二极管沉积与金属电极制作技术、封装材料（含荧光粉、胶材与散热衬底）及应用白光LED等相关知识。主要内容包括氮化物发光二极管沉积制作技术、高亮度AlGaInP四元化合物发光二极管沉积制作技术、发光二极管电极制作技术、紫外光及蓝光发光二极管激发的荧光粉介绍、氮及氮氧化物荧光粉制作技术、发光二极管封装材料介绍及趋势探讨、发光二极管封装衬底及散热技术、白光发光二极管封装与应用、高功率发光二极管封装技术及应用。本书可供LED工程技术人员、大学高年级学生、LED制造与照明设计的相关人员阅读使用。
目录
第1章 氮化物发光二极管沉积制作技术
1.1 引言 2
1.2 MOCVD的化学反应 4
1.3 衬底 5
1.3.1 蓝宝石（Al2O3） 5
1.3.2 6H-碳化硅（SiC） 6
1.3.3 硅衬底（Si） 6
1.3.4 其他衬底 7
1.4 GaN材料 7
1.5 P型GaN材料 9
1.6 氮化铟镓/氮化镓（InGaN/GaN）材料 11
参考文献 24
第2章 高亮度AlGaInP四元化合物发光二极管沉积制作技术
2.1 引言 28
2.2 化合物半导体材料系统 28
2.3 AlGaInP的外延生长 32
2.3.1 原料的选择 32
2.3.2 AlGaInP的MOCVD外延生长条件 33
2.3.3 AlGaInP系列 LED外延生长中的N型和P型
掺杂 38
参考文献 40
第3章 发光二极管电极制作技术
3.1 引言 44
3.2 LED芯片制程说明 46
3.2.1 常用制程技术简介 47
3.2.2 芯片前段制程 51
3.2.3 芯片后段制程 63
3.2.4 芯片检验方法 72
3.3 高功率LED芯片的制备工艺发展趋势 73
3.3.1 高功率LED芯片的发展方向 73
3.3.2 高功率LED芯片的散热考虑 76
参考文献 80
第4章 紫外线及蓝光发光二极管激发的荧光粉介绍
4.1 引言 82
4.2 荧光材料的组成 82
4.3 影响荧光材料发光效率的因素与定律 85
4.3.1 主体晶格效应 85
4.3.2 浓度淬灭效应 86
4.3.3 热淬灭 86
4.3.4 斯托克斯位移与卡萨定律 87
4.3.5 法兰克-康顿原理 88
4.3.6 能量传递 90
4.4 荧光粉种类概述 91
4.4.1 铝酸盐系列荧光粉 91
4.4.2 硅酸盐系列荧光粉 95
4.4.3 磷酸盐系列荧光粉 100
4.4.4 含硫系列荧光粉 107
4.4.5 其他LED用的荧光粉 112
参考文献 114
第5章 氮及氮氧化物荧光粉制作技术
5.1 引言 118
5.2 氮化物的分类和结晶化学 120
5.2.1 氮化物的分类 120
5.2.2 氮化物的结晶化学 121
5.3 氮氧化物/氮化物荧光粉的晶体结构和发光特性 122
5.3.1 氮氧化物蓝色荧光粉 122
5.3.2 氮氧化物绿色荧光粉 129
5.3.3 氮氧化物黄色荧光粉 135
5.3.4 氮化物红色荧光粉 137
5.4 氮氧化物/氮化物荧光粉的合成 142
5.4.1 高压氮气热烧结法 142
5.4.2 气体还原氮化法 143
5.4.3 碳热还原氮化法 145
5.4.4 其他方法 146
5.5 氮氧化物/氮化物荧光粉在白光LED中的应用 147
5.5.1 蓝色LED+ -赛隆黄色荧光粉 147
5.5.2 蓝色LED+绿色荧光粉+红色荧光粉 148
5.5.3 近紫外LED+蓝色荧光粉+绿色荧光粉+红色荧光粉 149
参考文献 150
第6章 发光二极管封装材料介绍及趋势探讨
6.1 引言 156
6.2 LED封装方式介绍 157
6.2.1 灌注式封装 157
6.2.2 低压移送成型封装 160
6.2.3 其他封装方式 165
6.3 环氧树脂封装材料介绍 165
6.3.1 液态封装材料 167
6.3.2 固体环氧树脂封装材料介绍 173
6.4 环氧树脂封装材料特性说明 174
6.5 环氧树脂紫外线老化问题 179
6.6 硅胶封装材料 180
6.7 LED用封装材料发展趋势 183
6.8 环氧树脂封装材料紫外线老化改善 184
6.9 封装材料散热设计 188
6.10 无铅焊锡封装材料耐热性要求 189
6.11 高折射率封装材料 190
6.12 硅胶封装材料发展 191
参考文献 192
第7章 发光二极管封装衬底及散热技术
7.1 引言 194
7.2 LED封装的热管理挑战 194
7.3 常见LED封装衬底材料 197
7.3.1 印刷电路衬底 200
7.3.2 金属芯印刷电路衬底 201
7.3.3 陶瓷衬底 205
7.3.4 直接铜键合衬底 206
7.4 先进LED复合衬底材料 208
7.5 LED散热技术 212
7.5.1 散热片 213
7.5.2 热管 220
7.5.3 平板热管 224
7.5.4 回路热管 225
参考文献 227
第8章 白光发光二极管封装与应用
8.1 白光LED的应用前景 230
8.1.1 特殊场所的应用 231
8.1.2 交通工具中应用 232
8.1.3 公共场所照明 234
8.1.4 家庭用灯 236
8.2 白光LED的挑战 237
8.2.1 白光LED效率的提高 237
8.2.2 高显色指数的白光LED 238
8.2.3 大功率白光LED的散热解决方案 239
8.2.4 光学设计 239
8.2.5 电学设计 239
8.3 白光LED的光学和散热设计的解决方案 240
8.3.1 LED封装的光学设计 241
8.3.2 散热的解决 244
8.3.3 硅胶材料对于光学设计和热管理的重要性 247
8.4 白光LED的封装流程及封装形式 250
8.4.1 直插式小功率草帽型白光LED的封装流程 250
8.4.2 功率型白光LED的封装流程 251
8.5 白光LED封装类型 253
8.5.1 引脚式封装 253
8.5.2 数码管式的封装 254
8.5.3 表面贴装封装 255
8.5.4 功率型封装 256
8.6 超大功率大模组的解决方案 259
8.6.1 传统正装芯片实现的模组 259
8.6.2 用单电极芯片实现的模组 260
8.6.3 用倒装焊接方法实现的模组 260
8.6.4 封装合格率的提升 261
8.6.5 散热的优势 262
8.6.6 封装流程的简化 262
8.6.7 长期使用可靠性的提高 263
参考文献 264
第9章 高功率发光二极管封装技术及应用
9.1 高功率LED封装技术现况及应用 266
9.1.1 单颗LED芯片的封装器件产品 267
9.1.2 多颗LED芯片封装模组 276
9.2 高功率LED光学封装技术探析 282
9.2.1 LED的光学设计 282
9.2.2 白光LED的色彩封装技术 284
9.2.3 LED用透明封装材料现况 285
9.2.4 LED用透明封装材料发展趋势 290
9.3 高功率LED散热封装技术探析 294
9.3.1 LED整体散热能力的评估 295
9.3.2 散热设计 298
参考文献 304