LED封裝中結(jié)溫和熒光粉自發(fā)熱研究.pdf

1、發(fā)光二極管（LED）具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長等特點(diǎn)，逐漸被廣泛使用。作為一個(gè)發(fā)光發(fā)熱器件，溫度對LED性能影響巨大。掌握與控制LED溫度，對提升LED產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。本論文從LED結(jié)溫和熒光粉溫度兩個(gè)方面展開研究，探索了LED溫度測量、結(jié)溫預(yù)測和熒光粉溫度控制的方法，以提高LED熱管理水平。
　　實(shí)驗(yàn)證明了使用熱電偶測量LED光照面的溫度失準(zhǔn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流為1000mA時(shí)，測量誤差可超過148.51％。失準(zhǔn)的原因被證實(shí)是熱電偶表

2、面吸收光能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致熱電偶溫度偏高。理論推導(dǎo)表明測量誤差與測量面的照度和熱電偶表面對光的吸收系數(shù)有關(guān)。
　　提出了一種“自下而上”的LED陣列封裝的結(jié)溫預(yù)測方法。該方法首先需測量底端散熱器的溫度，再基于解析模型，從下自上層層推導(dǎo)出芯片的結(jié)溫。對比表明該方法的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差小于4％。此外，提出了一種“自上而上”的LED結(jié)溫預(yù)測方法。該方法通過測量與LED芯片直接連接的導(dǎo)熱件的上表面溫度，逆向推導(dǎo)出該結(jié)構(gòu)下表面的換熱系數(shù)，再

3、正向推導(dǎo)出芯片結(jié)溫。兩種方法相互補(bǔ)充，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
　　通過實(shí)驗(yàn)的方法，證明了熒光粉自發(fā)熱現(xiàn)象不可忽略。首次發(fā)現(xiàn)在一定條件下，自發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致熒光粉溫度遠(yuǎn)高于芯片結(jié)溫，引起LED封裝的破壞性失效。分析了熒光粉自發(fā)熱的原因，建立了基于熒光粉顆粒的自發(fā)熱模型，模擬表明熒光粉顆粒的溫度可高達(dá)540.16℃。
　　模擬分析了不同涂覆方案對熒光粉溫度的影響，提出采用熒光粉沉淀的方法降低熒光粉溫度。分析了熒光粉顆粒沉淀的條件，實(shí)驗(yàn)證明了