大功率发光二级管(LED)作为新一代绿色光源,已广泛地应用于各种照明领域,成为人类日常生活中重要的组成部分。板上芯片封装技术(Chip-on Board,COB)结合了LED芯片阵列封装和表面贴装技术的优势,具有集成度高、体积小、重量轻、成本低、散热性能好等优点。由于COB平面封装层界面易产生全内反射,其取光效率较低,仍需进一步提升。为了改善COB光源的光学性能,本文首次提出基于离子风法制作微透镜阵列技术及其应用于COB封装工艺的方法。将离子风技术应用于聚合物成型微透镜阵列,并将其应用于COB封装中,得到高光效、理想光强分布的COB光源。具体研究内容包括:1)基于离子风法制备用于提升COB光学性能的微透镜阵列,并分析其成型原理。首次将离子风技术原理运用到微结构图案的制作中,提出离子风法制作微透镜工艺技术。影响微透镜颗粒直径d和微透镜颗粒间距g的主要参数有:极间电压V、电路电流I、极间距离H。在极间距离固定不变的情况下,电路电流随着极间电压的增大而增大,微透镜颗粒直径随着极间电压的增大而减小。当硅胶薄膜旋涂厚度为60μm,极间距离H=10.0 mm时,极间电压达到6.0 kV后,微透镜颗粒直径d小于400μm,微透镜颗粒间距g均小于20μm。2)提出一种基于球冠形微透镜阵列封装COB的工艺方法,通过离子风法制作球冠形微透镜阵列,将其应用于COB封装模块。实验结果表明,与无微透镜阵列的COB封装模组相比,球冠形微透镜阵列COB封装模组的取光效率分别提高6.9%、8.2%、8.7%。根据不同微透镜阵列结构的特点,建立微透镜阵列LED封装模块的光学模型,随着微透镜颗粒直径d的增大,相对应的COB模型的取光效率逐渐减小。3)提出一种基于离子风法提升LED封装中取光效率的方法,通过离子风法制作凹面微透镜阵列,将其应用于COB封装模块。通过控制丝网的孔径大小来调控凹面微透镜的形貌特征参数,分别使用60目、100目、180目三种规格的丝网,得到三种不同特征尺寸大小的凹面微透镜阵列。与无微透镜阵列COB封装模组相比,凹面微透镜阵列COB封装模组的取光效率分别提高0.9%、4.9%、7.0%。根据不同凹面微透镜阵列结构的特点,建立凹面微透镜阵列LED封装模块的光学模型,凹面微透镜孔径尺寸的越大,所对应的COB封装模块的取光效率提升越低。