大功率LED多芯片基板上直接封裝的熱設計.pdf

1、LED照明由于具有效率高、能耗低、壽命長、環(huán)保等諸多潛在的優(yōu)點而被視為第四代照明光源。隨著對LED功率的不斷提高，傳統(tǒng)的LED封裝結構和熱界面材料不能很好地解決越來越嚴重的散熱問題。
　　利用數(shù)值模擬的方法研究了散熱結構中各因素對散熱性能的影響，其中包括基板厚度、芯片數(shù)量和排列位置及散熱方式等；利用DOE實驗設計的方法設計了熱電分離式大功率LED路燈，并對散熱結構進行了數(shù)學優(yōu)化；采用金屬熱強度和LED結溫作為綜合優(yōu)化目標對陣列組件

2、式大功率LED路燈的散熱器進行了優(yōu)化計算，得到了一系列的優(yōu)化結構參數(shù)；設計了兩種LED模組，每個模組在傳熱上可以近似認為是獨立的單元，而不受模組個數(shù)、周圍環(huán)境的影響。
　　根據(jù)測量的LED封裝結構的熱擴散系數(shù)計算了Cu/SAC釬料的界面接觸熱阻；利用Surface Evolver軟件預測了不同釬料量下的焊點形態(tài)，根據(jù)焊點形態(tài)結果計算了LED的鍵合熱阻；采用SAC釬料作為LED芯片鍵合的熱界面材料要明顯優(yōu)于導熱膠和高導熱銀膠。

3、>　　采用SAC釬料作為DCB基板與Cu散熱器鍵合（簡稱DC鍵合）和LED芯片與DCB基板鍵合（簡稱LD鍵合）的熱界面材料，DC鍵合試樣的DCB基板/釬料界面生成了(Ni,Cu,Au)3Sn4，Cu/釬料界面生成了Cu6Sn5；LD鍵合試樣的LED芯片/釬料界面和DCB基板/釬料界面均生成了(Cu,Ni,Au)6Sn5；DC鍵合試樣在老化過程中，DCB基板/釬料界面的(Ni,Cu,Au)3Sn4向(Cu,Ni,Au)6Sn5轉化，在(C