倒装封装LED光源模组的结构设计与热学分析

发布时间：2023-05-13 13:34

　　LED(Light-Emitting-Diode)有使用寿命长、体积小、能耗低及启动时间短等优点,已经成为应用照明的首选。而大功率LED倒装芯片工作环境温度较高,堆积在芯片处的热量难以散失。因此本论文针对于大功率倒装LED芯片光源模组,主要进行了以下研究工作:首先,本文利用有限元模拟手段研究发现在相同散热条件下,正装灯珠中LED芯片的结温比倒装灯珠高17.763℃。随后,研究了热电分离基板和普通基板中热量的传导过程,表明热电分离基板更适宜于承载大功率LED倒装芯片。最后探讨了在厚板和薄板中热量的传导过程,提出了厚板对热量传导更为有效的概念,为后文中光源模组的结构设计奠定了理论基础。其次,提出了一种适用于大功率LED倒装芯片的片式光源模组。研究发现,在LED芯片结温达到120℃时,倒装片式光源模组的光源功率为18.4 W高于正装片式光源模组的17.8 W;倒装片式光源的等效热阻为4.9℃/W低于正装片式光源模组的5.2℃/W;倒装片式光源模组中LED芯片处的热流密度和最大封装热应力均低于正装片式光源模组;即说明倒装片式光源模组拥有更良好的热学性能。最后制造光源模组,测其灯珠结温为83℃。...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 LED的发光原理
    1.3 国内外倒装LED光源模组研究现状
    1.4 本文研究思路及主要内容安排
2 倒装LED光源模组散热设计基础
    2.1 传热学基础
    2.2 倒装芯片结构与正装芯片结构的热学分析
    2.3 热电分离基板的提出
    2.4 厚板中热量的有效传导
    2.5 本章小结
3 倒装LED片式光源模组的设计与热分析
    3.1 片式光源结构设计
    3.2 封装结构的导热性能对比
    3.3 倒装LED片式光源模组制造工艺
    3.4 结温与热阻测试
    3.5 本章小结
4 倒装封装LED平面光源的结构设计与热分析
    4.1 倒装封装LED平面光源结构的提出
    4.2 模组的导热路径与热阻
    4.3 封装结构的导热性能对比
    4.4 倒装LED-COB光源模组的制造工艺
    4.5 结温与热阻测试
    4.6 本章小结
5 LED光源模组结构优化设计
    5.1 倒装LED-COB片式光源模组的结构设计优化
    5.2 倒装LED-COB平面光源模组的结构设计优化
    5.3 光源模组散热器的结构设计优化
    5.4 散热器翅片效率
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录 硕士期间发表的学术论文和专利



本文编号：3815919