大功率LED多芯片基板上直接封裝的熱設(shè)計(jì).pdf

1、LED照明由于具有效率高、能耗低、壽命長(zhǎng)、環(huán)保等諸多潛在的優(yōu)點(diǎn)而被視為第四代照明光源。隨著對(duì)LED功率的不斷提高，傳統(tǒng)的LED封裝結(jié)構(gòu)和熱界面材料不能很好地解決越來(lái)越嚴(yán)重的散熱問(wèn)題。
　　利用數(shù)值模擬的方法研究了散熱結(jié)構(gòu)中各因素對(duì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)了熱電分離式大功率LED路燈，并對(duì)散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)優(yōu)化；采用金屬熱強(qiáng)度和LED結(jié)溫作為綜合優(yōu)化目標(biāo)對(duì)陣列組件

2、式大功率LED路燈的散熱器進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算，得到了一系列的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)；設(shè)計(jì)了兩種LED模組，每個(gè)模組在傳熱上可以近似認(rèn)為是獨(dú)立的單元，而不受模組個(gè)數(shù)、周?chē)h(huán)境的影響。
　　根據(jù)測(cè)量的LED封裝結(jié)構(gòu)的熱擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算了Cu/SAC釬料的界面接觸熱阻；利用Surface Evolver軟件預(yù)測(cè)了不同釬料量下的焊點(diǎn)形態(tài)，根據(jù)焊點(diǎn)形態(tài)結(jié)果計(jì)算了LED的鍵合熱阻；采用SAC釬料作為L(zhǎng)ED芯片鍵合的熱界面材料要明顯優(yōu)于導(dǎo)熱膠和高導(dǎo)熱銀膠。

3、>　　采用SAC釬料作為DCB基板與Cu散熱器鍵合（簡(jiǎn)稱(chēng)DC鍵合）和LED芯片與DCB基板鍵合（簡(jiǎn)稱(chēng)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(guò)程中，DCB基板/釬料界面的(Ni,Cu,Au)3Sn4向(Cu,Ni,Au)6Sn5轉(zhuǎn)化，在(C