基于大功率led的封装与散热

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1、毕业设计用纸摘要由于目前半导体发光二极管晶片技术的限制，因此大功率LED散热封装技术就显得十分重要。本文论述了功率型LED发光原理和结构、参数特性、芯片的结构及封装。通过对散热的分析介绍人大功率LED封装的关键技术：低热阻封装工艺、高取光率封装结构与工艺、阵列封装与系统集成技术、封装大生产技术、封装可靠性测试与评估。最后选择不同的材料进行对比，选择最佳散热方式。文中主要从以上几个方面进行论述，从各个方面表明封装、散热对大功率LED发展的重要性及怎样更好的封装、散热。关键词：LED；散热；封装；对比毕业设计

2、用纸ABSTRACTDuetothelimitationofcurrentsemiconductorlight-emittingdiodechiptechnology,sohighpowerLEDheatdissipationpackagingtechnologybecomesveryimportant.Thispaperdiscussestheprincipleandthestructure,powertypeLEDcharacteristicparameters,thestructureofthech

3、ip,andencapsulation.ThroughtheanalysisoftheheatdissipationreferencesthekeytechnologyofhighpowerLEDpackaging:encapsulationprocesslowthermalresistance,highrateoflightencapsulationstructureandcraft,thegridarrayandsystemintegrationtechnology,productiontechnol

4、ogy,thepackagingreliabilitytestandevaluation.Comparingthefinalchoiceofdifferentmaterials,choosethebestencapsulation,thecoolingway.Thispapermainlydiscussedfromtheaboveseveralaspects,fromvariousaspectsshowtheimportanceofpackagingandheatdissipationofhigh-pow

5、erLEDdevelopmentandhowtobetterencapsulation,heatdissipation.Keywords:TheLED；;Heatdissipation；Encapsulation；contrast毕业设计用纸目录第一章功率型LED概述11.1LED的结构和发光原理11.2LED参数特性21.2.1电学特性21.2.2光学特性31.3芯片的制备与结构41.3.1芯片制备过程41.3.2芯片结构51.4功率型LED封装51.4.1LED的封装工艺61.5大功率LED7第二章散

6、热分析与设计82.1大功率LED热的产生82.1.1大功率LED工作时发热的原因82.2热量的传递方式92.2.1热辐射92.2.2对流102.2.3热传导102.3LED的热阻102.3.1热阻的定义102.3.2热阻分析112.4LED的结温132.4.1结温的定义132.4.2结温分析132.5大功率LED封装的关键技术152.5.1低热阻封装工艺15毕业设计用纸3.5.2高取光率封装结构与工艺153.5.3阵列封装与系统集成技术163.5.4封装大生产技术173.5.5封装可靠性测试与评估18第三

7、章大功率LED的封装散热193.1材料选择193.1.1芯片的选择193.1.2粘结材料选择203.1.3灌封胶和荧光粉的选择203.1.4基板材料的选择213.2装焊工艺223.3热沉设计及热匹配计算233.4静电保护电路24第四章总结与展望264.1总结264.2展望26参考文献27致谢28毕业设计用纸第一章功率型LED概述1.1LED的结构和发光原理发光二极管的核心部分是一个电致发光（electroluminescence）的半导体材料，它被至于支架上，四周被环氧树脂胶密封。发光二极管的基本构造图，

8、如图1.1所示。图1.1LED基本构造发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，这些半导体材料会预先透过注入或搀杂等工艺以产生P、N架构。发光二极管的核心部分是P型半导体和N型半导体所组成的晶片，因此它具有一般P-N结的正向导通、反向截止、击穿等特性。电流可以轻易地从P极（阳极）流向N极（负极），而相反方向则不能。在如图1.2所示的电路中，将电池的正极连接P区，