LED封裝所驅動的功率大小受限于封裝體熱阻與所搭配之散熱模塊(Rca)，兩者決定LED的系統熱阻和穩態所能忍受的最大功率值。為降低封裝熱阻，業者試圖加大封裝體內LED晶粒分布距離，然LED晶粒分布面積不宜太大，過大的發光面積會使后續光學難以處理，也限制該產品的應用。不可一味將更多的LED晶粒封裝于單一體內，以求達到高功率封裝目的，因為仍有諸多因素待考慮，尤其是對于應用面。

　　多晶粒封裝材料不斷發展

　　隨著LED封裝功率提升，多晶粒封裝(Multi-chip Package)成為趨勢，傳統高功率LED封裝多采用塑料射出之預成型導線架(Pre-mold Lead Frame)方式(圖1a)，封裝載體(Carrier)又稱為芯片承載(Die Pad)，為一連續的金屬塊，已無法滿足多晶粒串接之電性需求，電性串并聯方式直接影響LED晶粒電測分檔(Bin)的精密程度、可靠度壽命以及封裝體在應用時所需要的驅動電路設計。于是眾多LED封裝型式陸續被提出，圖2舉出幾個代表性高功率LED封裝典型例子。

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　　圖1　常見高功率LED封裝結構示意

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　　圖2　典型具代表性之高功率LED封裝

　　廣為業界使用的高功率LED封裝結構，主要的差異大致可從封裝載體之材料選用做區分，實現方式不外乎采用高導熱陶瓷基材或直接在金屬基材上做植晶封裝(圖1b)，成為板上芯片(Chip On Board， COB)的封裝形式。但因為高導熱陶瓷基材價格居高不下，另有經濟的選擇，為使用低導熱積層陶瓷配合熱導通孔(Thermal Via)的設計(圖1c)，熱導通孔內添入燒結金屬(如銀材)作為導熱路徑;此外，亦另有先進的作法，是使用半導體制程硅材為載體(圖1d)達到熱電分離，同時兼具高功率密度和低熱阻(<0.5℃/W)特性，可望將高功率LED封裝導入另一項革命。隨著LED功率和功率密度升級，將加速LED在各應用領域逐次取代傳統光源。

　　一級光學鏡片封裝材料選用舉足輕重

　　耐高溫且穩定的封合膠體(Encapsulation)已被廣泛采用，不同硅膠基材間的取舍，除了加工性外，主要在于折射率的考慮，其將影響封裝體的光學特性，此包括光分配(Beam Distribution)與出光效率等。為維持穩定一致的光學質量，賦予一級光學鏡片(Primary Lens)有其必要性，好的鏡片設計可提供更佳的光輸出質量，如更均勻的光強度、色坐標分布等，對于LED的有效出光有絕對的影響。

　　一級光學鏡片的設計，各家自有其道，一般在第一階出光多采用大出光角(≧120o)方式，再透過后續的二階光學處理調整達所需要的光形，大出光角的另一好處，是有利于將光萃取出來，呈現更好的發光效率值。

　　一級光學材料的選用是很大的關鍵點，在過去，受限于可光學成型材料的瓶頸，多數以光學聚碳酸脂(PC)或光學壓克力(PMMA)材質為主(低階產品甚或有使用氧樹脂的例子)，現階段因硅膠材性質已多有突破，陸續被使用在一級光學鏡片，然因膠材乃屬黏彈性非堅硬結構，在光學精準性上會受到交鏈反應收縮程度差異影響，同時因硅膠容易吸收水氣，在高潮濕環境下，硅膠鏡片可能因吸濕膨脹而使原先設計的配光發生變化，硅膠材應用在高功率LED封裝，適處于推廣階段。至于在光學鏡片材料選用上，還有另一種可行方式，對于實現更精致光學質量與高度可靠度需求者，可選用穩定的玻璃鏡片，滿足長壽命和容許惡劣使用環境下嚴格考驗。