從實際應(yīng)用的角度來看：安裝使用簡單、體積相對較小的大功率led器件在大部分的照明應(yīng)用中必將取代傳統(tǒng)的小功率led器件。其好處是非常明顯的，小功率的led組成的照明燈具為了達到照明的需要，必須集中許多個LED的光能才能達到設(shè)計要求。帶來的缺點是線路異常復(fù)雜，散熱不暢，為了平衡各個LED之間的電流電壓關(guān)系必需設(shè)計復(fù)雜的供電電路。相比之下，大功率led單體的功率遠大于單個LED等于若干個小功率LED的總和，供電線路相對簡單，散熱結(jié)構(gòu)完善，物理特性穩(wěn)定。所以說，大功率LED器件代替小功率LED器件成為主流半導(dǎo)體照明器件是必然的。但是對于大功率LED器件的封裝方法我們并不能簡單的套用傳統(tǒng)的小功率LED器件的封裝方法與封裝材料。大的耗散功率，大的發(fā)熱量，高的出光效率給我們的封裝工藝封裝設(shè)備和封裝材料提出了新的更高的要求。
二、大功率led芯片
要想得到大功率LED器件就必須制備合適的大功率led芯片。國際上通常的制造方法有如下幾種：
2.1加大尺寸法：
通過增大單顆LED的有效發(fā)光面積，和增大尺寸后促使得流經(jīng)TCL層的電流均勻分布而特殊設(shè)計的電極結(jié)構(gòu)（一般為梳狀電極）之改變以求達到預(yù)期的光通量。但是，簡單的增大發(fā)光面積無法解決根本的散熱問題和出光問題，并不能達到預(yù)期的光通量和實際應(yīng)用效果。
2.2硅底板倒裝法：
首先制備出具有適合共晶焊接電極的大尺寸LED芯片（Flip Chip LED）。同時制備出相應(yīng)尺寸的硅底板，并在上制作出供共晶焊接的金導(dǎo)電層及引出導(dǎo)電層（超聲金絲球焊點）。然后，利用共晶焊接設(shè)備將大尺寸LED芯片與硅底板焊接在一起。（這樣的結(jié)構(gòu)較為合理，即考慮了出光問題又考慮到了散熱問題，這是目前主流的High Output Power Chip led生產(chǎn)方式。）
美國LumiLeds公司2001年研制出了AlGaInN功率型倒裝芯片（FCLED）結(jié)構(gòu)，具體做法為：第一步，在外延片頂部的P型GaN：Mg淀積厚度大于500A的NiAu層，用于歐姆接觸和背反射；第二步，采用掩模選擇刻蝕掉P型層和多量子阱有源層，露出N型層；第三步，淀積、刻蝕形成N型歐姆接觸層，芯片尺寸為1×1mm2，P型歐姆接觸為正方形，N歐姆接觸以梳狀插入其中，這樣可縮短電流擴展距離，把擴展電阻降至最?。坏谒牟?，將金屬化凸點的AlGaInN芯片倒裝焊接在具有防靜電保護二極管（ESD）的硅載體上。
2.3陶瓷底板倒裝法：
先利用LED晶片廠通用設(shè)備制備出具有適合共晶焊接電極結(jié)構(gòu)的大出光面積的LED芯片和相應(yīng)的陶瓷底板，并在上制作出共晶焊接導(dǎo)電層及引出導(dǎo)電層。之后利用共晶焊接設(shè)備將大尺寸LED芯片與陶瓷底板焊接在一起。（這樣的結(jié)構(gòu)考慮了出光問題也考慮到了散熱問題，并且采用的陶瓷底板為高導(dǎo)熱陶瓷板，散熱的效果非常理想，價格又相對較低所以為目前較為適宜的底板材料，并可為將來的集成電路化一體封裝伺服電路預(yù)留下了安裝空間）
2.4藍寶石襯底過渡法：
按照傳統(tǒng)的InGaN芯片制造方法在藍寶石襯底上生長出PN結(jié)后將藍寶石襯底切除再連接上傳統(tǒng)的四元材料，制造出上下電極結(jié)構(gòu)的大尺寸藍光LED芯片。
2.5AlGaInN/碳化硅（SiC）背面出光法：
美國Cree公司是采用SiC襯底制造AlGaInN超高亮度LED的全球唯一廠家，幾年來AlGaInN/SiCa芯片結(jié)構(gòu)不斷改進，亮度不斷提高。由于P型和N型電極分別僅次于芯片的底部和頂部，單引線鍵合，兼容性較好，使用方便，因而成為AlGaInN LED發(fā)展的另一主流。
三、基礎(chǔ)封裝結(jié)構(gòu)
大功率led封裝中主要需考慮的問題有兩個：散熱與出光。
序號 材質(zhì) 導(dǎo)熱系數(shù)/λW（m.K）
01 碳鋼（C＝0.5-1.5） 39.2-36.7
02 鎳鋼（Ni=1%-50%） 45.5-19.6
03 黃銅 (70Cu-30Zn) 109
04 鋁合金(60Cu-40Ni) 22.2
05 鋁合金(87Al-13Si) 162
06 鋁青銅(90Cu-10Al) 56
07 鎂 156
08 鉬 138
序號 材質(zhì) 導(dǎo)熱系數(shù)/λW（m.K）
09 鉑 71.4
10 銀 427
11 錫 67
12 鋅 121
13 純銅 398
14 黃金 315
15 純鋁 236
16 純鐵 81.1
17 玻璃 0.65-0.71
從電流/溫度/光通量關(guān)系圖可得知，散熱對于功率型LED器件是至關(guān)重要的。如果不能將電流產(chǎn)生的熱量及時的散出，保持PN結(jié)的結(jié)溫度在允許范圍內(nèi)，將無法獲得穩(wěn)定的光輸出和維持正常的器件壽命。
從表一可得知，常用的散熱材料中銀的導(dǎo)熱率最好，但是銀導(dǎo)散熱板的成本較高不適宜做通用型散熱器。而銅的導(dǎo)熱率比較接近銀，且其成本較銀低。鋁的導(dǎo)熱率雖然低于銅，但勝在綜合成本最低，有利于大規(guī)模制造。
我們經(jīng)過兩年的實驗對比發(fā)現(xiàn)較為合適的做法是：連接芯片部分采用銅基或銀基熱沉，再將該熱沉連接在鋁基散熱器上采用階梯型導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，利用銅或銀的高導(dǎo)熱率將芯片產(chǎn)生的熱量高效傳遞到鋁基散熱器，再通過鋁基散熱器將熱量散出（通過風(fēng)冷或熱傳導(dǎo)方式散出）。
這種做法的優(yōu)點是：充分考慮散熱器性能價格比，將不同特點的散熱器結(jié)合在一起做到高效散熱、并且成本控制合理化。
