基于多芯片模块的大功率led 最佳散热方案研究

《基于多芯片模块的大功率led 最佳散热方案研究 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于多芯片模块的大功率LED最佳散热方案研究【关键词】大功率LED多芯片模块汽车照明发光二极度管LED(LightEmittingDiode)，因其具有耗电量少、光色纯、全固态、质量轻、体积小、环保、响应速度快、光电转换效率高等一系列的优点，已经成为新一代绿色环保型固体照明光源，被称为21世纪新一代光源，其能耗仅为白炽灯的10%，荧光灯的50%。能够显著降低电力消耗，减少二氧化碳排放。正是LED的这些节能、长寿命和环保等优势，使它越来越广泛地应用到照明领域，更因其具有安全、不吸灰、无频闪、无不良眩光、启动无延时、柔性化等特点，受到汽车照明市场的青睐，被用作汽

2、车灯具。一个200ARGIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=left>的LED灯的光效能约等于1000ARGIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=left>响应时间比钨丝灯快200-300倍，是刹车灯的最佳应用者，其使用寿命是HID(氙气灯)的10倍等等，还具有前照灯防眩目及光色辨别强等特点。然而，LED也存在很多缺陷，这些缺点正制约着LED在汽车照明中的普及。大功率LED其功率常常在1AR

3、GIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=left>至数十瓦，工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等。LED发光时会有部分能量转化为热量，而大功率LED只能将约30%的输入功率文/马健儿发光二极度管作为新一代绿色环保、低碳、节能型固体照明光源，正越来越广泛地应用到照明领域，更因其所具有的独特优点，受到汽车照明市场的青睐。汽车灯具如前照灯功率大，而大功率LED只有约30%的输入功率转化为光能，其余的则变成了热能，使LED芯片温度升高，而高温对芯片的工作性能影响极大：会导致芯片出射的

4、光子减少，从而降低光输出；会严重影响荧光粉的特性而引起波长漂移，使色温质量下降导致颜色不纯；会加快芯片老化，缩短器件寿命。这个问题制约了发光二极管在汽车照明中的普及。本文从芯片的封装材料(基板）及多芯片的排列方式这两个方面入手，旨在找到最优散热方案。摘要转化为光能，而将其余的转化为热能，因此会使LED芯片温度升高，而温度对LED芯片的工作性能影响极大，高温会导致芯片出射的光子减少，从而降低光输出，还会严重影响荧光粉的特性而引起波长漂移，使色温质量下降导致颜色不纯，同时，它会加快芯片老化，缩短器件寿命等。因此，为保证LED正常工作，必须将其散发出来的热量及时的

5、散发出去。尤其是大功率多芯片模块构成的LED，热流密度可高达到106ARGIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=left>它已成为阻碍大功率LED光源发展的关键难题，成为大功率LED照明灯具生产厂家的发展瓶颈，当然，也制约了它作为汽车照明尤其是前照灯光源的普及应用。因此谁若优先掌握了大功率LED的散热技术，谁就占有了LED光源市场。1国内外研究现状及存在的问题以往，日欧美是全球LED白光技术的领导者，是最先进的照明用LED制造中心，是首先将LED用作汽车前照灯光源的国家，台韩

6、紧随其后，中国相对较落后，即使是LED最发达的珠三角地区，也只是全球最大的LED封装基地，属于下游。但近10年来，在国家政策的扶持下，研究机构与企业合作，使LED技术有了突飞猛进的发展，基本实现了LED的本土化，为车用LED的发展奠定了基础。但目前汽车照明还只是用于内部照明（包括仪表、内部照明灯、电子指示灯等）和外部照明（包括刹车灯、尾灯、雾灯、方向灯、侧灯等）这些，前照灯这种大功率照明因技术局限成本很高，应用很少，自丰田首次将LED应用于一款凌志车前照灯的近光灯照明开始，LED仅在一些高端车中使用，如Lexus、Audi、CadillacEscalade等

7、。因此，要想在汽车大功率照明中普及，需要研制出能解决上述缺陷的低成本的LED。目前，有越来越多的公司、技术人员正加大技术研发力度，以期推动LED在汽车照明市场的普及。如欧司朗、飞利浦等车灯供应商都正在致力于LED用作汽车照明的技术研发。因单个LED芯片功率有限（目前单个最大功率为5ARGIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=left>用多个LED芯片组合形成较大功率的照明结构，获得理想的照明强度以及照明范围，因此需要在同一个基板材料上集成多个LED芯片。为实现光强的均匀分布，

8、需要对各LED芯片的位置进行优化设计。目前生产中，主