自1962年Holonyak和Bevacqua发明第一个发光二极管（Light Emitting Diodes, LED）以来，随着外延生长、芯片设计和制造、封装结构、工艺和材料的快速发展，LED在过去40年里取得了显著的进步。上世纪90年代初，Nakamura在GaN衬底上成功地生长出蓝绿光led。1995年，研究发现，蓝光的LED芯片配合YAG（Ce荧光粉）, 可以产生白光。至此，人类实现了白光LED的商业化。图一为LED点状屏幕实物俯视图及光学显微镜下的照片。
图一 LED点状屏幕实物俯视图（左） 光学显微镜下的照片（右）
据报道，中国LED生产已达到guo际先进水平，已成为世界重要的LED封装基地。基于以上产业分布特点。今天，小编来和大家来聊聊LED封装那些事儿，看看日立在封装行业留下了哪些足迹。
一个优秀的封装设计，不仅要关注每个LED灯珠封装可能遇到的问题，还要注意每一个操作步骤对LED屏幕整体造成的影响。在设计和制造单个LED封装时，如果不考虑环境和使用的影响，可能会导致意想不到的结果，比如温度升高、焊接性差和安装损坏。典型的故障包括镜头脱落和封装材料的表面污染。为了降低灯的成本，制造商更愿意将驱动电流增加到500毫安以上，以提供高流明输出，这将加速LED的老化。第二个光学透镜相对LED的位置，非常敏感，在回流焊的过程中，LED的位置可能发生改变，也会对最终产品的性能产生巨大影响。设计人员在选择材料和设计包装结构的时候会特别谨慎，避免不良品的产生。因此，LED封装过程的品质管理非常严格，LED各个结构的尺寸允许的误差很小，技术人员会对各个步骤的产品进行形貌和结构等品质检查，以保证LED产品顺利投放市场。
下面是日立针对LED灯珠封装客户可提供的解决方案，日立纳米尺度3D光学干涉测量系统VS1800（以下简称VS1800），它可以帮助客户在不破坏样品的情况下检测封装材料的厚度，和表面形貌的品质管理。
1.横截面分析
图二 多层分析结果（左），LED灯珠结构示意图（右）
这里使用的是VS1800的多层分析模块，测试过程中不需要破坏样品，物镜垂直方向移动，采集信号，建立封装以后LED横截面示意图。如图所示，LED芯片部分的高度约为133.7um。封装以后上界面距离LED芯片上表面的距离约540.1um。将前述厚度值相加可以发现，它们的和为673.8um。比没有LED芯片位置的封装部位高约1um。
2. 表面分析
图三 多层分析结果（左），LED灯珠结构示意图（右）
从表面分析的结果可以看出，LED封装以后表面存在椭圆形结构。且椭圆形中心，即LED芯片正上方位置，较椭圆A,B位置高。根据线上高度分布可知，A、B与中心位置高度差约为2.88um。综合以上结果可以得到，LED芯片的存在，会导致封装表面凸起，凸起高度约为2.88μm。
参考文献
1.Zongyuan Liu, Sheng Liu et al. Status and Prospects for Phosphor-based White LED Packaging. Front. Optoelectron. China 2009, 2(2): 119–140.
2.Yeong-Her Lin, Jiun Pyng You, Yuan-Chang Lin, Nguyen T. Tran, and Frank G. Shi. Development of High-performance Optical Silicone for the Packaging of High-Power LEDs. IEEE Transactions on Components and Packing Technologies, 2010, VOL. 33, NO. 4.