发光二极管(LED)作为第四代照明光源,拥有广阔的发展前景和生命活力,是21世纪最具社会意义和经济价值的高新技术之一,在未来几十年内在节能减排方面将会扮演重大角色。LED封装位于其产业链的中间环节,承上启下,是涉及光学、热学、电学、材料、力学、机械等多个学科的新型交叉技术,具有复杂性。当前LED封装所面临的光色、可靠性以及成本问题严重制约了其在通用照明领域的发展,亟待科研工作者解决。本文以贴片式SMD小功率封装工艺设计和优化为研究内容,对LED封装产业和技术的现状和存在的问题做了较为深入的阐述,探索LED最佳光色的工艺参数及其影响机制,寻求低成本,高可靠性的封装工艺技术。通过多方面实验分析得到如下成果:1.本文对贴片式LED封装工艺做出细致而全面的规范,并且对焊线工艺进行参数优化,同时增加了等离子清洗工艺,有效提高了LED支架碗杯镀银层表面质量,使其金线键合拉伸强度相对于未经清洗时增加了24.6%,为LED可靠性及良率提供了保证。2.对荧光粉涂覆进行优化,形成的具有微凸半球形荧光粉层结构,提高了颜色均匀性;而对于普通自由点胶涂覆法,实践证明支架干燥与否对气泡的产生有重要作用;从LED一致性并结合亮度方面的因素综合考虑,粒径为8μm左右荧光粉在中等粘度硅胶和良好的时间控制下具有较好表现。3.芯片与荧光粉匹配性影响LED光色性能,通过对峰值波长450-452.5nm,半波长20nm的蓝光芯片与4种YAG荧光粉进行匹配,对样品进行分析测试,当目标色温为5700K时,从亮度、显色性和色坐标位置等光色方面综合比较,YAG03与此蓝光芯片具有良好的匹配性。4.通过LED光色影响因素分析实验,发现对于同种芯片和荧光粉制成的LED,在一定范围内,LED显色指数随着色温升高而升高;而对于同种荧光粉,当相关色温一定时,LED显色与蓝光芯片峰值波长也呈现规律性变化,峰值波长较高的LED具有较好的显色性;红色荧光粉对于补充LED光谱红光成分具有显著作用,当含量达10%时,LED显色指数从70增加到超过80,但由于红色荧光粉量子效率较低,且对光有吸收作用,因此流明效率会大幅降低;此外还探索了通电电流和结温温度对LED光学性能的影响。5.对小功率贴片式LED光衰原因做了分析,从其光衰实验结果看,对于正白LED,蓝光芯片的衰减占主要因素,而对于暖白LED,荧光粉衰减占主要方面。