LED封装办法、资料、结构和工艺的挑选首要由芯片结构、光电/机械特性、详细运用和本钱等要素决议。通过40多年的开展，LED封装先后阅历了支架式（LampLED）、贴片式（SMDLED）、功率型LED（PowerLED）等开展阶段。跟着芯片功率的增大，特别是固态照明技能开展的需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有用地下降封装热阻，进步出光功率，有必要选用全新的技能思路来进行封装规划。
大功率LED封装首要触及光、热、电、结构与工艺等方面，如图1所示。这些要素互相既彼此独立，又彼此影响。其间，光是LED封装的意图，热是要害，电、结构与工艺是手法，而功能是封装水平的详细表现。从工艺兼容性及下降生产本钱而言，LED封装规划应与芯片规划一起进行，即芯片规划时就应该考虑到封装结构和工艺。不然，等芯片制作完成后，或许因为封装的需要对芯片结构进行调整，然后延长了产品研发周期和工艺本钱，有时乃至不或许。
关于现有的LED光效水平而言，因为输入电能的80%左右改变成为热量，且LED芯片面积小，因而，芯片散热是LED封装有必要处理的要害问题。首要包含芯片安置、封装资料挑选（基板资料、热界面资料）与工艺、热沉规划等。
LED封装热阻首要包含资料（散热基板和热沉结构）内部热阻和界面热阻。散热基板的效果便是吸收芯片产生的热量，并传导到热沉上，完成与外界的热交换。常用的散热基板资料包含硅、金属（如铝，铜）、陶瓷（如，AlN,SiC）和复合资料等。如Nichia公司的第三代LED选用CuW做衬底，将1mm芯片倒装在CuW衬底上，下降了封装热阻，进步了发光功率和功率；LaminaCeramics公司则研发了低温共烧陶瓷金属基板，如图2（a），并开发了相应的LED封装技能。该技能首要制备出适于共晶焊的大功率LED芯片和相应的陶瓷基板，然后将LED芯片与基板直接焊接在一起。因为该基板上集成了共晶焊层、静电维护电路、驱动电路及操控补偿电路，不只结构简略，并且因为资料热导率高，热界面少，大大进步了散热功能，为大功率LED阵列封装提出了处理方案。德国Curmilk公司研发的高导热性覆铜陶瓷板，由陶瓷基板（AlN或）和导电层（Cu）在高温高压下烧结而成，没有运用黏结剂，因而导热功能好、强度高、绝缘性强，如图2（b）所示。其间氮化铝（AlN）的热导率为160W/mk,热膨胀系数为（与硅的热膨胀系数适当），然后下降了封装热应力。
研讨标明，封装界面临热阻影响也很大，假如不能正确处理界面，就难以获得杰出的散热效果。例如，室温下触摸杰出的界面在高温下或许存在界面空隙，基板的翘曲也或许会影响键合和部分的散热。改进LED封装的要害在于削减界面和界面触摸热阻，增强散热。因而，芯片和散热基板间的热界面资料（TIM）挑选十分重要。LED封装常用的TIM为导电胶和导热胶，因为热导率较低，一般为0、5-2、5W/mK,致使界面热阻很高。而选用低温或共晶焊料、焊膏或许内掺纳米颗粒的导电胶作为热界面资料，可大大下降界面热阻。
在LED运用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时产生的丢失，首要包含三个方面：芯片内部结构缺陷以及资料的吸收；光子在出射界面因为折射率差引起的反射丢失；以及因为入射角大于全反射临界角而引起的全反射丢失。因而，许多光线无法从芯片中出射到外部。通过在芯片外表涂覆一层折射率相对较高的通明胶层（灌封胶），因为该胶层处于芯片和空气之间，然后有用削减了光子在界面的丢失，进步了取光功率。此外，灌封胶的效果还包含对芯片进行机械维护，应力开释，并作为一种光导结构。因而，要求其透光率高，折射率高，热稳定性好，流动性好，易于喷涂。为进步LED封装的可靠性，还要求灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性。现在常用的灌封胶包含环氧树脂和硅胶。硅胶因为具有透光率高，折射率大，热稳定性好，应力小，吸湿性低一级特色，显着优于环氧树脂，在大功率LED封装中得到广泛运用，但本钱较高。研讨标明，进步硅胶折射率可有用削减折射率物理屏障带来的光子丢失，进步外量子功率，但硅胶功能受环境温度影响较大。跟着温度升高，硅胶内部的热应力加大，导致硅胶的折射率下降，然后影响LED光效和光强散布。
荧光粉的效果在于光色复合，构成白光。其特性首要包含粒度、形状、发光功率、转化功率、稳定性（热和化学）等，其间，发光功率和转化功率是要害。研讨标明，跟着温度上升，荧光粉量子功率下降，出光削减，辐射波长也会产生改变，然后引起白光LED色温、色度的改变，较高的温度还会加快荧光粉的老化。原因在于荧光粉涂层是由环氧或硅胶与荧光粉分配而成，散热功能较差，当遭到紫光或紫外光的辐射时，易产生温度猝灭和老化，使发光功率下降。此外，高温下灌封胶和荧光粉的热稳定性也存在问题。因为常用荧光粉尺度在1um以上，折射率大于或等于1、85,而硅胶折射率一般在1、5左右。因为两者间折射率的不匹配，以及荧光粉颗粒尺度远大于光散射极限（30nm），因而在荧光粉颗粒外表存在光散射，下降了出光功率。通过在硅胶中掺入纳米荧光粉，可使折射率进步到1、8以上，下降光散射，进步LED出光功率（10%-20%），并能有用改进光色质量。
传统的荧光粉涂敷方法是将荧光粉与灌封胶混合，然后点涂在芯片上。因为无法对荧光粉的涂敷厚度和形状进行准确操控，导致出射光颜色不一致，呈现偏蓝光或许偏黄光。而Lumileds公司开发的保形涂层（Conformal coating）技能可完成荧光粉的均匀涂覆，保证了光色的均匀性，如图3（b）。但研讨标明，当荧光粉直接涂覆在芯片外表时，因为光散射的存在，出光功率较低。有鉴于此，美国Rensselaer 研讨所提出了一种光子散射萃取工艺（Scattered Photon Extraction method,SPE），通过在芯片外表安置一个聚集透镜，并将含荧光粉的玻璃片置于距芯片必定方位，不只进步了器材可靠性，并且大大进步了光效（60%），如图3（c）。
整体而言，为进步LED的出光功率和可靠性，封装胶层有逐步被高折射率通明玻璃或微晶玻璃等替代的趋势，通过将荧光粉内掺或外涂于玻璃外表，不只进步了荧光粉的均匀度，并且进步了封装功率。此外，削减LED出光方向的光学界面数，也是进步出光功率的有用办法。
引脚式封装便是常用的 3-5mm封装结构。一般用于电流较小（20-30mA），功率较低（小于0、1W）的LED封装。首要用于外表显现或指示，大规模集成时也可作为显现屏。其缺陷在于封装热阻较大（一般高于100K/W），寿数较短。
外表拼装技能（SMT）是一种能够直接将封装好的器材贴、焊到PCB外表指定方位上的一种封装技能。详细而言，便是用特定的东西或设备将芯片引脚对准预先涂覆了粘接剂和焊膏的焊盘图形上，然后直接贴装到未钻装置孔的PCB 外表上，通过波峰焊或再流焊后，使
