影響半導(dǎo)體照明配光性能的研究.pdf

1、本文致力于研究大功率LED的結(jié)溫及配光問題。在封裝方面，將LED芯片直接封裝在一體化封裝基板中，使用一體化封裝基板代替?zhèn)鹘y(tǒng)封裝中的支架、鋁基板、熱沉，從而解決了傳統(tǒng)封裝中支架、鋁基板的散熱瓶頸，有效降低了封裝熱阻。本文提出了一體化封裝LED的新型結(jié)溫測量及仿真，具體工作內(nèi)容如下:
　　 制備了一體化封裝的大功率白光LED?；谝惑w化封裝基板設(shè)計了結(jié)溫測量系統(tǒng)。通過光譜測試儀研究了不同結(jié)溫下的光電參數(shù)與LED結(jié)溫的相關(guān)性，對其產(chǎn)生

2、的機理進行了探討分析。實驗所研究的結(jié)溫范圍為10.8～114.9℃，LED為恒流驅(qū)動，驅(qū)動電流為0.34A。通過實驗表面:一體化封裝的大功率白光LED與光通量、光效、正向壓降、色溫存在線性關(guān)系;結(jié)溫對色坐標(biāo)及主波長幾乎沒有影響;隨著結(jié)溫的上升，光譜中藍光段光譜紅移且強度下降，黃光段光譜寬化且強度上升，其中峰值波長從450nm轉(zhuǎn)為550nm。
　　 通過上述的研究發(fā)現(xiàn)相對光譜強度與結(jié)溫存在良好的相關(guān)性，從而設(shè)計了非接觸式的結(jié)溫測量

3、方法。使用藍光芯片加YAG熒光粉制備了一體化封裝的大功率白光LED。研究其光譜規(guī)律發(fā)現(xiàn)在輻射光譜中波長為485nm的輻射強度與LED結(jié)溫存在良好的相關(guān)性?；诖瞬ㄩL的相對輻射強度與結(jié)溫的相關(guān)性給出了關(guān)系公式。利用該方法測量了結(jié)溫，并與常規(guī)的正向壓降法及光譜法測量結(jié)溫進行對比分析。實驗結(jié)果表面:基于相對光譜強度的非接觸式結(jié)溫測量法與正向壓降法的測量結(jié)果吻合，得到了正向壓降法測量準確的優(yōu)勢，同時也擁有光譜法非接觸式測量，無需破壞燈具結(jié)構(gòu)的優(yōu)

4、點。
　　 為了提高一體化封裝基板的配光性能，對其進行模擬仿真從而達到理論指導(dǎo)實際的目的?；谝惑w化封裝的大功率白光LED的各項幾何及光學(xué)參數(shù)建立了仿真軟件TRACEPRO的光學(xué)模型。從不同反光杯張角及透鏡形狀所產(chǎn)生的配光性能影響來優(yōu)化該模型。實驗結(jié)果說明:透鏡形狀及反光杯張角均對出光率及光強分布存在影響。反光杯張角為45°時存在良好的光強分布，而添加扁平型透鏡可以有提高出光率。半球形透鏡加上45°反光杯張角可以得到均衡的出光率