白光发光二极管制作技术：由芯片至封装 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘如熹 编

图书标签:

• LED
• 白光LED
• 发光二极管
• 芯片
• 封装
• 照明
• 半导体
• 材料科学
• 电子工程
• 光电技术

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

内容简介

　　《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》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。

作者简介

　　刘如熹，中国台湾大学化学系，教授，研究领域：
　　研究纳米材料的合成、分析及应用；
　　白色发光二极管使用的荧光粉材料研发；
　　燃料电池与锂离子二次电池电极材料的研发；
　　具穿隧磁阻与庞磁阻新材料的研发；
　　新高温超导材料的研发。
　　所获荣誉：
　　1989年获国家青年奖章及工研院科技成果个人贡献奖；
　　1995年获第四届国家发明银牌个人奖；
　　1998年获杰出青年化学奖章
　　1999年台湾大学理学院教学优良奖
　　2004年台湾大学学术研究奖-研究贡献奖
　　工作学习经历：
　　1981年东吴大学学士；1983年台湾清华大学硕士；1990年台湾清华大学博士；1992年英国剑桥大学博士。
　　1983年至1995年任工业技术研究院工业材料研究所副研究员、研究员、正研究员及主任；1995年至1999年任台湾大学副教授；1999年迄今任台湾大学化学系教授。

目录

第1章 氮化物发光二极管沉积制作技术
1.1 引言
1.2 MOCVD的化学反应
1.3 衬底
1.3.1 蓝宝石（Al2O3）
1.3.2 6H-碳化硅（SiC）
1.3.3 硅衬底（Si）
1.3.4 其他衬底
1.4 GaN材料
1.5 P型GaN材料
1.6 氮化铟镓 氮化镓（InGaN GaN）材料
参考文献
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
2.2 化合物半导体材料系统
2.3 AlGaInP的外延生长
2.3.1 原料的选择
2.3.2 AlGaInP的MOCVD外延生长条件
2.3.3 AlGaInP系列 LED外延生长中的N型和P型
掺杂
参考文献
第3章 发光二极管电极制作技术
3.1 引言
3.2 LED芯片制程说明
3.2.1 常用制程技术简介
3.2.2 芯片前段制程
3.2.3 芯片后段制程
3.2.4 芯片检验方法
3.3 高功率LED芯片的制备工艺发展趋势
3.3.1 高功率LED芯片的发展方向
3.3.2 高功率LED芯片的散热考虑
参考文献
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
4.2 荧光材料的组成
4.3 影响荧光材料发光效率的因素与定律
4.3.1 主体晶格效应
4.3.2 浓度淬灭效应
4.3.3 热淬灭
4.3.4 斯托克斯位移与卡萨定律
4.3.5 法兰克-康顿原理
4.3.6 能量传递
4.4 荧光粉种类概述
4.4.1 铝酸盐系列荧光粉
4.4.2 硅酸盐系列荧光粉
4.4.3 磷酸盐系列荧光粉
4.4.4 含硫系列荧光粉
4.4.5 其他LED用的荧光粉
参考文献
第5章 氮及氮氧化物荧光粉制作技术
5.1 引言
5.2 氮化物的分类和结晶化学
5.2.1 氮化物的分类
5.2.2 氮化物的结晶化学
5.3 氮氧化物 氮化物荧光粉的晶体结构和发光特性
5.3.1 氮氧化物蓝色荧光粉
5.3.2 氮氧化物绿色荧光粉
5.3.3 氮氧化物黄色荧光粉
5.3.4 氮化物红色荧光粉
5.4 氮氧化物 氮化物荧光粉的合成
5.4.1 高压氮气热烧结法
5.4.2 气体还原氮化法
5.4.3 碳热还原氮化法
5.4.4 其他方法
5.5 氮氧化物 氮化物荧光粉在白光LED中的应用
5.5.1 蓝色LED+=-赛隆黄色荧光粉
5.5.2 蓝色LED+绿色荧光粉+红色荧光粉
5.5.3 近紫外LED+蓝色荧光粉+绿色荧光粉+红色荧光粉
参考文献
第6章 发光二极管封装材料介绍及趋势探讨
6.1 引言
6.2 LED封装方式介绍
6.2.1 灌注式封装
6.2.2 低压移送成型封装
6.2.3 其他封装方式
6.3 环氧树脂封装材料介绍
6.3.1 液态封装材料
6.3.2 固体环氧树脂封装材料介绍
6.4 环氧树脂封装材料特性说明
6.5 环氧树脂紫外线老化问题
6.6 硅胶封装材料
6.7 LED用封装材料发展趋势
6.8 环氧树脂封装材料紫外线老化改善
6.9 封装材料散热设计
6.1 无铅焊锡封装材料耐热性要求
6.11 高折射率封装材料
6.12 硅胶封装材料发展
参考文献
第7章 发光二极管封装衬底及散热技术
7.1 引言
7.2 LED封装的热管理挑战
7.3 常见LED封装衬底材料
7.3.1 印刷电路衬底
7.3.2 金属芯印刷电路衬底
7.3.3 陶瓷衬底
7.3.4 直接铜键合衬底
7.4 先进LED复合衬底材料
7.5 LED散热技术
7.5.1 散热片
7.5.2 热管
7.5.3 平板热管
7.5.4 回路热管
参考文献
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
8.1.1 特殊场所的应用
8.1.2 交通工具中应用
8.1.3 公共场所照明
8.1.4 家庭用灯
8.2 白光LED的挑战
8.2.1 白光LED效率的提高
8.2.2 高显色指数的白光LED
8.2.3 大功率白光LED的散热解决方案
8.2.4 光学设计
8.2.5 电学设计
8.3 白光LED的光学和散热设计的解决方案
8.3.1 LED封装的光学设计
8.3.2 散热的解决
8.3.3 硅胶材料对于光学设计和热管理的重要性
8.4 白光LED的封装流程及封装形式
8.4.1 直插式小功率草帽型白光LED的封装流程
8.4.2 功率型白光LED的封装流程
8.5 白光LED封装类型
8.5.1 引脚式封装
8.5.2 数码管式的封装
8.5.3 表面贴装封装
8.5.4 功率型封装
8.6 超大功率大模组的解决方案
8.6.1 传统正装芯片实现的模组
8.6.2 用单电极芯片实现的模组
8.6.3 用倒装焊接方法实现的模组
8.6.4 封装合格率的提升
8.6.5 散热的优势
8.6.6 封装流程的简化
8.6.7 长期使用可靠性的提高
参考文献
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
9.1.1 单颗LED芯片的封装器件产品
9.1.2 多颗LED芯片封装模组
9.2 高功率LED光学封装技术探析
9.2.1 LED的光学设计
9.2.2 白光LED的色彩封装技术
9.2.3 LED用透明封装材料现况
9.2.4 LED用透明封装材料发展趋势
9.3 高功率LED散热封装技术探析
9.3.1 LED整体散热能力的评估
9.3.2 散热设计
参考文献

前言/序言

《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》 深入探索白光LED的制造奥秘，从微观晶体到宏观器件的完整工艺解析 白光发光二极管（LED）作为新一代照明技术的核心，以其高效率、长寿命、环保节能等优势，正以前所未有的速度改变着我们的生活。从智能手机的屏幕背光，到城市夜晚的璀璨灯火，再到家居照明的温馨光芒，白光LED无处不在，深刻影响着现代社会的方方面面。然而，这看似简单的光源背后，却凝聚着复杂而精密的科学技术和制造工艺。 本书《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》正是为深入探究这一革命性技术而生。它并非一本浅显的科普读物，而是一部旨在为相关领域的科研人员、工程师、技术开发者以及对此技术有深度学习需求的学习者提供详尽、系统、前沿知识的专业著作。本书将带领读者踏上一场从微观半导体晶体生长到宏观器件组装封装的完整技术旅程，揭示白光LED制作过程中的每一个关键环节，剖析其背后的科学原理与工程挑战。 芯片制造：光明的源头，科技的结晶 白光LED的核心在于其发光芯片，也就是半导体PN结。本书将首先深入讲解构成LED发光功能的基础——半导体材料的生长与外延技术。我们将详细阐述用于制造蓝光LED的氮化镓（GaN）基材料的生长机理，包括MOCVD（金属有机化学气相沉积）等主流外延生长工艺。读者将了解到如何通过精确控制生长温度、气体流量、衬底材料等参数，来获得高质量的GaN外延层，进而构建出高效的发光层。 书中将详细介绍LED芯片的结构设计，包括量子阱（Quantum Well）的形成、载流子注入、激子复合等物理过程，以及如何通过优化量子阱结构（如选择合适的材料体系、阱宽、势垒厚度）来提高光的产生效率。此外，对于提高芯片性能至关重要的欧姆接触形成、电极设计、以及芯片的电学特性测试等技术细节，本书也将逐一进行深入剖析。读者将理解，每一个细微的结构调整和工艺优化，都可能带来光效的显著提升。 发光机制：从蓝光到白光，色彩的魔法 白光LED的诞生，关键在于如何将单色蓝光转化为白光。本书将详细阐述当前主流的两种白光LED实现技术：荧光粉转换和量子点转换。 对于荧光粉转换技术，我们将深入探讨各种常用荧光粉材料的特性，如YAG:Ce（钇铝石榴石掺铈）等黄色荧光粉，以及（Sr,Ca,Ba）SiN:Eu（氮化物荧光粉）等红光荧光粉。本书将详细介绍荧光粉的制备工艺、颗粒尺寸分布控制、掺杂元素的影响，以及它们在特定波长蓝光激发下的发光光谱、量子效率、热稳定性等关键参数。读者将理解，荧光粉的选择与优化，直接决定了白光LED的光色一致性、显色指数（CRI）以及光效。 对于新兴的量子点转换技术，本书将介绍量子点（Quantum Dot）的基本原理、制备方法（如胶体合成法），以及其在LED中的应用。读者将了解不同尺寸和材料的量子点如何通过量子尺寸效应实现精确的颜色调控，以及它们在提高LED光效、色域和稳定性方面的潜力。 器件制造与封装：守护光明的工程师 芯片制造完成后，需要将其转化为最终的LED器件，并通过封装技术加以保护和应用。本书将详细介绍LED芯片的切割（dicing）、划片（picking）等工艺，以及芯片与基板的键合（bonding）技术，如焊线（wire bonding）和倒装（flip-chip）技术，并分析不同键合方式对器件电热性能的影响。 封装是LED器件发挥其性能并延长寿命的关键环节。本书将详细阐述LED封装的基本构成，包括支架（lead frame）、透镜（lens）、环氧树脂（epoxy resin）或硅胶（silicone）等封装材料的选择与特性。我们将重点介绍不同封装结构（如SMD、COB等）的设计理念、优点与缺点，以及它们在散热、光效、可靠性等方面的考量。 特别地，本书将深入探讨LED封装中的散热设计。LED工作过程中产生的热量对器件的寿命和性能有着显著影响，因此高效的散热至关重要。读者将了解到热阻的概念、热传导的原理，以及如何在封装结构中引入散热材料、优化散热路径，从而有效降低器件的结温。 此外，本书还将涵盖LED的质量控制与可靠性测试。从芯片的电学性能检测，到器件的光学参数测量，再到封装后的各项可靠性测试，如高温高湿测试、光衰测试、热循环测试等，本书将系统介绍相关的测试方法和标准，帮助读者理解如何评估和保证LED产品的质量。 前沿进展与未来展望：引领行业发展 除了对现有成熟技术的深入剖析，本书还将关注白光LED领域的最新研发动态和前沿技术。例如，关于提高LED光效的新的材料体系、新的外延结构、以及更高效的荧光粉和量子点材料的研究进展。同时，本书还将探讨LED在驱动电路设计、智能化控制、以及与物联网结合等方面的应用潜力，展望白光LED技术在未来照明、显示、通信等领域的更广阔发展前景。 本书特色： 系统性强： 全面覆盖白光LED从芯片制造到封装的完整工艺流程，构建起一个完整的技术知识体系。 深度解析： 深入剖析每一个环节背后的科学原理、物理机制和工程细节，而非停留在表面。 技术前沿： 包含最新的研究进展和技术趋势，为读者提供前瞻性的视野。 实践导向： 理论结合实际，讲解的工艺和技术具有很强的可操作性和工程指导意义。 严谨专业： 内容严谨，术语规范，数据翔实，适合专业人士阅读参考。 《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》是一部集理论、技术、实践于一体的宝贵参考书。通过阅读本书，读者不仅能深刻理解白光LED的制作奥秘，更能掌握当前行业的主流技术和发展方向，为自身在LED领域的研发、生产和应用工作奠定坚实的基础，助力推动下一代照明技术的蓬勃发展。

评分☆☆☆☆☆

这本《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》的出现，简直是为像我这样的DIY爱好者和初创企业提供了一份及时雨。我一直对LED技术，尤其是白光LED的应用非常感兴趣，但市面上能找到的资料要么过于零散，要么技术门槛太高，让人望而却步。这本书的标题就一下子抓住了我的眼球。“由芯片至封装”的表述，预示着它会从最基础的原理讲到最实际的应用，这正是我所需要的。我尤其期待书中关于芯片材料选择、外延生长工艺、量子阱结构设计等方面的详细介绍。毕竟，一颗高性能的LED，其核心竞争力就在于芯片本身。如果这本书能深入浅出地解释这些复杂的半导体物理和材料科学知识，并且用通俗易懂的语言配以图表，那么它将极大地降低我理解和实践LED制造的难度。同时，“封装”这个词也表明它不会停留在理论层面，而是会涵盖如何将芯片集成到可用的产品中，比如散热设计、光学透镜选择、驱动电路集成等，这些都是实现LED产品化过程中至关重要的一环。我希望这本书能够提供一些实际的案例分析，甚至是一些关键参数的参考值，以便我能在自己的实验中有所依据。总而言之，这本书的出现，让我看到了将理论知识转化为实际产品的希望，让我能够更有信心地迈出LED制作的第一步。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在LED照明领域摸爬滚打多年的工程师，手里接触过不少关于LED的技术书籍，但坦白说，很多书都过于陈旧，无法跟上日新月异的技术发展。当我看到《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》这本书的标题时，我立刻感受到了它的前沿性和实用性。特别是“白光发光二极管”这个关键词，它涵盖了目前LED应用最广泛的领域，而“制作技术”则直接指向了核心工艺。我非常好奇书中对于当前主流白光LED实现技术，比如荧光粉转换和量子点转换的比较和深入分析。过去，我们在荧光粉的选择和配比上花了很多时间和精力，也曾尝试过一些新兴的量子点技术，但始终缺乏一本权威的书籍来系统地梳理这些技术的优劣、发展趋势以及在实际生产中的应用挑战。如果这本书能够提供关于不同发光机制的详细阐述，包括它们的效率、色温控制、显色指数表现以及长寿命可靠性等方面的对比，那将非常有价值。此外，从“芯片至封装”的完整流程描述，也意味着它能够涵盖从MOCVD生长到芯片切割、再到各种封装形式（如SMD, COB, CSP等）的工艺细节。我期待这本书能提供最新的行业标准、质量控制方法，以及一些解决生产中常见问题的实践经验，帮助我们优化现有工艺，提升产品竞争力。

评分☆☆☆☆☆

最近，我正在为我的新产品线寻找可靠的LED供应商，而深入了解LED的制造过程，对于评估供应商的技术实力和产品质量至关重要。《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》这本书的出现，恰好满足了我这方面的迫切需求。我主要关注的是这本书是否能够提供关于LED芯片制造过程的详尽信息，包括晶圆的制备、外延生长（如MOCVD工艺）、光刻、刻蚀等关键步骤。我希望书中能清晰地阐述不同材料体系（如GaN基）在芯片制造中的优势和劣势，以及如何通过工艺参数的调控来优化LED的电学和光学性能。同时，我也对封装技术部分非常感兴趣。我希望能了解各种主流封装形式（如SMD、COB、CSP等）的特点、适用场景、以及它们在散热、光效、可靠性等方面的影响。此外，书中是否会包含一些关于LED的失效机理分析和可靠性测试方法，这将是我评估供应商产品质量的重要参考依据。如果这本书能够提供一些关于LED行业发展趋势、技术瓶颈以及未来发展方向的预测，那将是对我制定长期产品战略非常有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子工程专业的学生，在学习的过程中，LED技术一直是我的兴趣所在，尤其是能够产生不同色光的白光LED。虽然课本上讲授了一些基础理论，但对于实际的制作流程和技术细节，总觉得不够深入。《白光发光二极管制作技术：由芯片至封装》这本书的标题，直接点出了其涵盖的范围之广，从“芯片”这个最核心的部分，一直延伸到最终的“封装”，这正是我在学习过程中渴望获得的全面知识。我希望书中能够详细介绍白光LED的发光原理，包括其最关键的发光层设计，例如量子阱的结构和材料选择，以及如何通过掺杂来调控发光特性。对于荧光粉的选择和应用，我也希望能有更深入的理解，了解不同荧光粉的性能特点，以及它们在实现不同色温和高显色指数方面的作用。此外，书中对于封装工艺的介绍，比如如何进行芯片的固定、电极连接、荧光粉涂覆、以及器件的密封，希望能有详细的步骤和技术要点。如果书中还能包含一些关于LED性能测试和表征的介绍，比如如何测量光通量、色温、显色指数、以及LED的寿命，那将极大地帮助我完成毕业设计和未来的科研项目。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对科技发展充满好奇心的普通读者，我一直对LED这种神奇的光源充满了兴趣。以前只知道它节能，但对其背后的制作过程却知之甚少。看到《白光发光发光二极管制作技术：由芯片至封装》这本书，我立刻就被吸引了。它听起来就像是一本揭秘LED“诞生记”的书，从最根本的“芯片”到最终能发光发热的“封装”，这个过程对我来说充满了神秘感。我非常想了解，到底是什么样的“芯片”才能发出光来？书中会不会详细解释芯片的材料是什么，它是如何工作的？然后，又是怎么把它变成我们生活中常见的灯珠？“封装”这个词又是什么意思，它是怎么保护芯片，同时又能让光线更好地出来？我希望这本书能够用一种非专业人士也能理解的方式，将这些复杂的技术变得生动有趣。也许会用到很多生动的比喻，或者一些有趣的实验案例来解释原理。我不追求要学会怎么制作，但我希望能通过阅读这本书，获得对LED从源头到产品的整体认知，了解这项技术是如何一步步发展起来的，以及它为什么能如此高效和环保。这本书就像是一个窗口，让我得以窥探科技的奥秘。