大功率LED用封装基板研究进展

LED被称为第四代照明光源及绿色光源,近几年来该产业发展迅猛.由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热问题已经成为大功率LED产业发展的瓶颈.文章阐述了大功率LED基板的封装结构和散热封装技术的发展状况,从基板的结构特点、导热性能及封装应用等方面分别介绍了金属芯印刷电路基板、覆铜陶瓷...     

大功率LED封装散热技术研究

LED被称为第四代照明光源或者绿色光源,广泛地应用于手机闪光灯、大中尺寸显示器光源模块以及特殊用途照明系统,并将被扩展至一般照明系统设备.由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命、发光波长和可靠性等,因此如何提高散热能力是大功率LED实现产业化亟待解决的关键技术之一.介绍并分析了国内外大功率LED散热封装技术的研究现状,总结了其发展趋势并提出减少内部热沉的热阻可能是今后的发展方向.     

大功率白光LED封装技术的研究

详细分析了照明用大功率LED的封装技术,在大量实验的基础上,提出了一些具体的解决方案,设计了独特的封装结构.介绍了在色度稳定性与均匀性、改善散热条件等方面所作的探索,并对LED驱动电流和发光色温的关系进行了讨论.     

基于微通道致冷的大功率LED阵列封装热分析

采用微通道致冷技术,设计了大功率LED阵列封装的微通道致冷结构,并应用热分析软件模拟了其热性能,探讨不同鳍片结构尺寸、流速、功率等参数对LED多芯片散热效果的影响.文中提出了采用交错通道以提高LED封装的散热能力,模拟结果显示,交错微通道致冷的封装结构能很好地满足大功率LED阵列的散热需要.     

一种通用低成本大功率高亮度LED封装技术

提出了一种热传导高、热膨胀匹配良好、低成本、大功率、高亮度LED封装技术。该技术采用光电子与微电子技术相结合，利用背面出光的LED芯片，倒装焊接在有双向浪涌和静电保护电路的硅基板上。由于在封装中引入了热膨胀过渡层，在保证良好热膨胀匹配的同时，热阻增加少。采用该封装技术封装的白光LED，发光稳定，光衰小，长期寿命高。     

带有TSV的硅基大功率LED封装技术研究

介绍了一种带有凹槽和硅通孔(through silicon via,TSV)的硅基制备以及晶圆级白光LED的封装方法。针对硅基大功率LED的封装结构建立了热传导模型,并通过有限元软件模拟分析了这种封装形式的散热效果。模拟结果显示,硅基封装满足LED芯片p-n结的温度要求。实验结合半导体制造工艺,在硅基板上完成了凹槽和通孔的制造,实现了LED芯片的有效封装。热阻测试仪测得硅基的热阻为1.068K/W。实验结果证明,这种方法有效实现了低热阻、低成本、高密度的LED芯片封装,是大功率LED封装发展的重要方向。     

嵌入式大功率LED的散热技术研究进展

发光二极管(light-emitting diode,LED)是公认的新一代光源,具有长寿命、节能环保、高可靠性的优点。但LED在工作过程中会产生大量的热量,如果无法有效散发出去将严重影响其性能。尤其对于当前研究热点的嵌入式大功率LED灯具,散热问题更加严峻,已成为制约该领域研究的瓶颈之一。目前常用的散热方式分为被动散热和主动散热两种,本文将对这两种散热方式的研究进行简介,希望对人们了解该领域的研究有所帮助。     

大功率LED灯散热性能研究

在对散热性能对大功率LED灯性能的影响进行分析的基础上,探讨了影响大功率LED灯散热性能的相关因素,并以具体的对象设计了大功率LED灯的结构参数。     

大功率LED明星秀

从1962年第一只LED问世至今的40多年的时间里，LED的封装形态发生了多次的演变。从20世纪60年代的玻壳封装，到70年代的环氧树脂封装，到90年代中后期的四脚食人鱼封装、贴片式SMD封装、大功率封装、芯片阵列式COB封装等，每一次都是因应用领域的拓展和封装技术的进步而改变。近年来出现的大功率LED，更是由于其在半导体照明应用中的重要地位，在短短的几年里封装形态已发生了多次的变化，     

半导体制冷的大功率LED模组散热模拟

基于热电制冷原理,对采用半导体制冷器制冷的50W大功率LED模组系统散热进行模拟,研究了大功率LED结温(Tj)、半导体制冷器工作状态(冷热端温差ΔT)、散热器热阻(Θh-a)间的关系。模拟结果表明,采用半导体制冷的LED模组系统,存在一个Θh-a的最大限制值,只有Θh-a小于这一限制值时制冷器才能降低LED结温;随着所设计的制冷器ΔT增加,其制冷效率下降,而所要求的散热器散热强度先降低后升高;当Θh-a为定值时,制冷器的ΔT有一个最佳范围;使用多级半导体制冷来给LED模组系统散热更具有价值。     

大功率白光LED封装设计与研究进展

封装设计、材料和结构的不断创新使发光二极管(LED)性能不断提高.从光学、热学、电学、机械、可靠性等方面,详细评述了大功率白光LED封装的设计和研究进展,并对封装材料和工艺进行了具体介绍.提出LED的封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑.在封装过程中,虽然材料(散热基板、荧光粉、灌封胶)选择很重要,但封装工艺(界面热阻、封装应力)对LED光效和可靠性影响也很大.     

半导体制冷--21世纪的绿色"冷源"

基于节能和环保已是当今一切科技发展进步的基本要求,对半导体制冷技术原理以及应用情况做了较全面的介绍,指出该技术的应用发展前景广阔,是21世纪新的绿色"冷源".     

大功率LED路灯散热器自然对流的数值研究

采用CFD软件对常规型大功率LED路灯散热器建立了三维数值模型,在大空间中进行了耦合数值传热计算,并用实验验证了数值计算的可靠性。研究了自然对流散热过程中散热器的温度场和周围扰流空气的速度矢量场分布。针对散热器散热过程中,扰流空气不能进入散热器肋片中间让肋片充分发挥自然对流冷却效果,提出了一种新的结构设计,通过数值计算得到了较理想的结构。在同等功率下散热器基板底面最高温度比原模型低了5℃,肋片平均换热系数提高了17.6%,显著提高了大功率LED路灯散热器的散热能力。     

功率型LED灯散热器优化设计研究

针对大功率型LED路灯散热器稳态工作下温度中心集聚的热特性,利用有限元方法构建其3D模型,并在三维模型基础上得到散热器的稳态温度场分布云图;采用正交试验设计法探讨散热器中心翅片的厚度、底板的厚度、不同疏密程度结构对散热器的水平和垂直方向热传导的影响;最后根据实验结果得到能有效对LED路灯散热器温度进行热控制的优化参数和结构,该方案有效降低了散热器的最高温度并提高了散热器的垂直热传导能力;通过对实物进行实验测量得到温度数据再与有限元分析的温度场分布图比较,证明了设计仿真的准确性和可靠性。     

新型封装材料与大功率LED封装热管理

高效散热封装材料的合理选择和有效使用是提高大功率LED(发光二极管)封装可靠性的重要环节。在分析封装系统热阻对LED性能的影响及对传统散热封装材料性能进行比较的基础上,阐述了金属芯印刷电路板材料、金属基绝缘板材料、陶瓷基板材料、导热界面材料和金属基复合材料结构特点、导热性能及其封装应用实例。指出了封装材料的研究重点和亟待解决的问题。     

基于TRIZ理论的LED背光源散热研究

介绍了TRIZ理论的基本原理和方法,运用矛盾冲突矩阵对液晶显示器LED背光源的散热问题进行了分析。由于LED背光源散热问题属于物理矛盾,在结合TRIZ理论科学效应和现象知识库的基础上,提出了基于条件分离的LED背光源散热问题的解决方案。理论分析和模拟计算结果表明,利用半导体的帕尔帖效应对背光源进行散热能获得非常理想的散热效果。     

脉冲强激光辐照半导体材料损伤效应的解析研究

研究了强激光辐照半导体材料Insb时的热输运、自由载流子输运和光子输运过程,探讨了激光对半导体材料的损伤机理。为半导体材料的辐射效应和抗辐射加固技术提供了一个理论证据。     

全彩色LED显示屏散热技术的研究

为了实现LED显示系统的散热的需求,在分析多种常用散热技术的基础上,提出并研究了半导体制冷技术在LED显示屏散热中的应用。半导体制冷的理论基础是赛贝尔效应和帕尔贴效应,研究表明该技术在理论上完全可行,有一定的应用潜力。