芯片级LED封装光源结构散热性能的数值模拟

发布时间：2017-06-13 00:11

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【摘要】：采用计算机数值模拟的方法研究了芯片级封装(CSP)LED的散热特性,并进行了实验验证。利用有限体积方法模拟计算了在直径为25mm、厚度为1mm的铝基板上采用芯片级封装方式封装LED模组的散热特性,模拟计算表明芯片的结温与封装芯片功率和芯片间距密切相关,要实现芯片工作温度低于120℃的技术要求,芯片的间距和芯片功率都要考虑。封装芯片间距为3.5mm时,只有单颗功率为0.5 W的芯片可以满足封装要求。而随着封装芯片间距增大,适用的芯片功率逐渐提高,当封装芯片间距为7.25mm时,功率小于3 W的CSP芯片都适用于LED封装。输入功率一定时,模组的热阻随着封装密度的增加而减小,当封装密度为15.13%时,模组热阻可以降至2.26K/W。芯片级封装的LED模组热阻低,是下一代LED封装发展方向。
【作者单位】： 南京航空航天大学材料科学与技术学院;南京汉德森科技股份有限公司;
【关键词】： 光学器件 散热 数值模拟 LED 芯片级封装 封装密度
【基金】：江苏高校优势学科建设工程 江苏省普通高校研究生科研创新计划(SJLX15_0127) 中央高校基本科研业务费专项
【分类号】：TN312.8
【正文快照】： 1 引言 半导体发光二极管(LED)的出现,特别是蓝光LED芯片的出现,为固态照明的实现奠定了物质基础[1]。1997年,日本日亚化学在蓝光LED芯片基础上,结合黄色荧光粉首次推出第一支商用白光LED[2]。随后,白光LED作为一种新型的全固态照明光源,其芯片功率和发光效率逐年提高。2013

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