熱超聲倒裝照明LED熱分析.pdf

1、LED固態(tài)照明具有廣泛的應用前景，同時也存在發(fā)展的瓶頸，一是發(fā)光效率還不高，二是隨著功率的增加發(fā)熱量大，影響發(fā)光效率及壽命。倒裝芯片的應用對出光效率的提高特別是散熱處理達到了較好的效果。針對LED固態(tài)照明的所面臨的瓶頸——散熱性能差，分別進行了鍵合界面微觀結構測試及熱分析建模、凸點與膠層及鍵合界面的散熱性能分析，內(nèi)容如下： 1、利用掃描電鏡及高精度透射電鏡對其微觀現(xiàn)象進行了實驗研究，發(fā)現(xiàn)在鍵合界面中Au/Ag原子擴散層厚約200

2、nm，形成了Au/Ag無限固溶體；Au/Al原子擴散層厚約500nm，形成了一種金屬間化合物(Au4Al)。超聲振動產(chǎn)生的加速度為重力加速度的幾萬倍，其強烈的機械效應在金屬晶格間產(chǎn)生大量位錯，這說明超聲能改變了晶格結構，原子擴散得以順利進行，最終形成鍵合界面。 2、基于傳熱理論，建立了照明LED有限元熱傳導方程組及熱分析模型。 3、建立了照明LED仿真模型利用有限元軟件針對鍵合界面物性及厚度的變化研究了鍵合界面對LED器

3、件散熱性的影響，結果顯示有一定影響。 4、分別對倒裝LED芯片凸點的排布、數(shù)量、凸點缺陷對照明LED散熱性的影響進行了研究。發(fā)現(xiàn)凸點的排布的優(yōu)化能獲得良好的散熱性能；凸點數(shù)量增加散熱更好，但隨著數(shù)量的增加對降溫效果的影響顯著下降，由于各種限制因素特別是成本因素的存在，因此凸點數(shù)存在一個最優(yōu)值；凸點缺陷的研究表明其對器件熱輸出的影響非常大，尤其邊角部位出現(xiàn)缺陷時。 5、在LED封裝材料中粘接膠的熱傳導性能最差，本文分別針對