发光二极管热特性测试及其标准研究

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1、中文图书分类号：TN312密级：公开UDC：38学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：发光二极管热特性测试及其标准研究论文作者：李松宇学科：电子科学与技术指导教师：郭伟玲论文提交日期：2017年4月UDC：38学校代码：10005中文图书分类号：TN312学号：S201402056密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：发光二极管热特性测试及其标准研究英文题目：RESEARCHONTHERMALPROPERTYANDSTANDARDOFTHERMALRESISTANCEFORLIGHTEMITTINGDIODES论

2、文作者：李松宇学科专业：电子科学与技术研究方向：光电器件热特性申请学位：工学硕士指导教师：郭伟玲教授所在单位：信息学部微电子学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：李松宇日期：2017年05月22日关于论文使用授权的说明本人完

3、全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：李松宇日期：2017年05月22日导师签名：郭伟玲日期：2017年05月22日摘要摘要半导体发光二极管（LightEmittingDiodes,LEDs）作为新型固态光源，具有高效节能、绿色环保和寿命长等突出优点。在LED照明的实用化道路上，热特性一直是研究热点，结温和热阻作为该特性的主要参数，其准确测量是评判和改善器件性能的基础，但目前国内还没

4、有针对LED的热阻测试标准。本文主要研究了高、低压LED的温度特性，对电学法测热阻的相关问题进行了优化和验证，并拟定了LED热阻测试标准草案。本论文是在863计划项目（编号2015AA033304）的支持下完成的，主要研究内容及结果如下：(1)对3V低压和50V高压白光LED进行了变温度热特性测试，对比了高、低压LED结温与热阻的差异，分析了器件结温随平台温度的升高而增大和稳态热阻轻微升高的原因。(2)对相同封装的6V和9V高压LED进行了变温度光电特性测试，并进行了由平台温度到结温的修正。实验结合理论分析了随着结温的升高，峰值波长红移、波长半高宽变宽、光效下降

5、和显色指数提高的原因。对比高、低压LED的光学参数可以看出，因高压LED电流扩展性更好、产热量更小，使得高压LED光电特性受结温升高的影响更小。(3)针对影响电学法热阻测量精度的三个因素开展了研究。首先，研究了热阻测试中测试电流的选取范围，解释了温敏系数变化较大，结温和热阻变化不大的原因，并根据实验结果给出了测试电流的参考范围。其次，研究了光功率计算与否对热阻测试的影响，结果表明，若待测LED的光效不同，热阻测试时还需进行光功率测试。然后，研究了导热硅脂涂覆情况对热阻测试的影响，结果显示，涂覆导热硅脂的样品的结温和热阻低于未涂覆导热硅脂的样品，从而验证了导热硅脂

6、涂覆的必要性。(4)对国内外半导体器件热阻测试标准进行了调研，确定了LED热阻测试的标准方法为电学法，进而参考国内外热阻测试标准、结合电学法测热阻相关问题的研究，完成了《发光二极管热阻抗测试方法》标准草案的拟定。最后通过多种LED器件的热阻测试对该标准进行了可行性验证。关键词：发光二极管；变温特性；热阻；结温；标准-I-AbstractAbstractAsakindofnovelsolid-statelightingsource,lightemittingdiodes(LEDs)havesomeoutstandingadvantagessuchasenergy-

7、efficient,environmental-friendlyandlong-lifetimecharacteristics.OnthewaytopracticalapplicationsofLEDlighting,thermalpropertyhasalwaysbeenaresearchhotspot.Asthemainparametersofthermalproperty,theaccuratetestsofjunctiontemperatureandthermalresistancearethebasisofevaluationandimprovemen

8、tofdeviceper