基于高压倒装led芯片的光源制作与热特性分析

《基于高压倒装led芯片的光源制作与热特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TN312+.8学校代码10590UDC628.9密级公开深圳大学硕士学位论文基于高压倒装LED芯片的光源制作与热特性分析学位申请人姓名刘志慧专业名称电子科学与技术学院（系、所）光电工程学院指导教师姓名柴广跃教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《基于高压倒装LED芯片的光源制作与热特性分析》是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文

2、中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书（必须装订在印刷本首页）本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（涉密学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名：导师签名：日期：年

3、月日日期：年月日摘要近年来LED（lightemittingdiode）在照明领域中的应用逐渐得到普及，人们对LED提出更小体积、更高亮度、更高功率的要求，这种高功率、高集成度的发展趋势给芯片及封装行业带来商机的同时，也让芯片及封装行业面临越来越大的挑战，其中散热问题最为引人关注。散热不畅导致LED热量聚集，引起芯片结温增大，而结温过高会引起波长红移,造成发光不均匀、发光效率下降甚至烧毁失效等危害。所以探讨如何提高LED照明的散热能力是具有很强的现实意义。解决散热的方案都应从先进的封装技术及材料上入手，如使用导热性能更好的陶

4、瓷基板，降低焊接层空洞率，封装基板表面材质与固晶材料的匹配选择等等，都能在一定程度上提高LED的散热能力。本文使用普通2835LED器件制作了电视背光源、使用高压倒装LED芯片制作了集成化照明光引擎，并研究了他们的散热问题。本文的主要工作可分为两部分：（一）光源制作：使用2835LED制作了电视背光源组件，使用高压倒装LED芯片制作了COB(chipontheboard)集成化筒灯光引擎，也采用PFC技术制作了高压的PFC-LED器件，并用其制作了相应的光源组件；（二）数据测试及分析：利用积分球、热阻分析仪以及ANSYS仿真

5、软件对所制作的光源进行测试分析。主要研究结果如下：第一、研究焊接层空洞率对LED背光照明组件热性能的影响，结果表明：焊接层空洞率增大，样品结温与热阻都明显增大，基本呈线性增长趋势。当空洞率约为17%时，热阻增长6.03%，结温增长1.74%；当空洞率约为73%时，热阻增长24.7%，结温增长9%。第二、制作了高压倒装及常压倒装两款COB光源，并测试了光源的热阻参数。与市场上的普通筒灯光源热参数对比结果为：同功率的光源，普通COB光源的结温为48.6℃，倒装COB光源的结温为38.83℃，降低了20%；这表明使用倒装芯片可以有

6、效的降低LED照明组件的结温，而且能降低光源集成度，减少成本投入。第三、研究了新型高压倒装PFC-LED（packagefreechipLED）照明组件的热性能，测试结果显示9V高压倒装PFC-LED器件的热阻约为0.342K/W，近似等于LED芯片的热阻，远低于同等电压下正装LED芯片的热阻（约3.5K/W）。本论文使用高压倒装LED芯片，制作了两款可替代市场上现有筒灯光源的倒装光源，具有使用芯片数量少、尺寸小且轻薄、便于集成、无需金线键合等优点。高压倒装LEDI芯片减少了成本、降低了COB光源的尺寸；其次，从封装工艺上，

7、不仅缩短了散热通道，而且散热路径向下，更有利于冷却设计，又可以直接焊接在印刷有电路的基板上，避免进行二次封装，更有利于散热；同时提高了可靠性，倒装芯片无需用金线进行电气连接，避免了焊点脱开造成的可靠性问题，简化了封装工艺。最后对制作的光源进行了相关的光热测试分析，为高压倒装LED芯片的封装及应用提供了热学设计依据。关键字：高压倒装芯片COB光源PFC-LED热阻IIAbstractInrecentyears,theapplicationoflightemittingdiodehasbeengraduallypopulariz

8、edingenerallighting.Peoplemakehigherdemandonthevolume,brightnessandpowerofLED.Thedevelopmentofthishighpower,highintegrationtrendstothechipandpack