大功率白光LED的荧光粉涂覆工艺及散热技术研究

发布时间：2017-04-10 10:22

  本文关键词：大功率白光LED的荧光粉涂覆工艺及散热技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 在世界范围内白光LED照明已经成为重要经济价值和社会意义的高新技术产业。本论文首先阐述全球LED的发展概况、白光LED的器件结构和工作原理、LED封装的主要工艺以及LED荧光粉涂覆传统工艺的局限性;然后针对大功率白光LED封装关键技术的荧光粉涂覆工艺技术和散热技术开展具体研究。 本论文首先针对蓝光芯片与黄色YAG:Ce荧光粉的光学匹配性,对所选用蓝光芯片和不同型号荧光粉样品的光谱及色坐标进行测试与分析,筛选出与芯片最佳匹配的荧光粉型号,为下一步荧光粉涂覆实验做好准备;并讨论蓝光芯片与荧光粉匹配性对白光LED器件发光性能的影响。 然后提出并实施荧光粉涂覆新工艺:通过添加气相SiO_2对荧光粉和树脂混合物进行改性,并利用自行设计的升降装置和模具,制备出形状规则、厚度一致和分布均匀的荧光粉涂层,改善大功率白光LED的光学均匀性与一致性;同时研究在该涂覆工艺实施过程中气相SiO_2含量、荧光粉涂层结构形状、封装树脂性能和荧光粉用量等因素对涂层效果以及LED发光性能的影响。 最后以有限元分析理论为基础,利用Ansys软件对封装结构、使用材料和封装质量对大功率LED热场分布进行模拟分析,总结出这些因素对大功率LED热场分布的影响;并以热场模拟分析结果为指导,根据现有实验条件,自行设计并制备出大功率LED封装用氧化铝陶瓷散热基板,并对氧化铝陶瓷基板与铝金属基板的散热效果进行实际验证比较,结果表明氧化铝陶瓷基板的散热效果明显好于金属铝基板。
【关键词】：LED照明 大功率封装 荧光粉涂覆 散热模拟 陶瓷基板
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TQ422
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• Contents8-10
• 第一章 绪论10-30
• 1.1 概述10-11
• 1.2 LED发展概况11-17
• 1.2.1 国内外LED技术发展11-14
• 1.2.2 LED发光市场应用前景14-17
• 1.3 大功率LED封装基础17-27
• 1.3.1 大功率LED发光原理及其结构17-21
• 1.3.2 芯片制作过程21-23
• 1.3.3 封装结构的演变23-25
• 1.3.4 白光LED原理25-27
• 1.4 本论文研究内容27-30
• 第二章 蓝光芯片与YAG:Ce黄色荧光粉的光谱匹配性研究30-36
• 2.1 匹配性原理介绍30
• 2.2 匹配性实验方法30-31
• 2.3 匹配性实验结果与讨论31-35
• 2.4 小结35-36
• 第三章 大功率LED荧光粉涂覆工艺研究36-64
• 3.1 传统荧光粉涂覆工艺技术36-37
• 3.1.1 目前国内荧光粉涂覆工艺概况36-37
• 3.2 新型荧光粉涂覆工艺实验37-40
• 3.2.1 实验原材料及设备38-39
• 3.2.2 实验工艺流程39-40
• 3.3 实验测试平台的建立40-42
• 3.4 新工艺成型效果及讨论42-63
• 3.4.1 新工艺下荧光粉涂层的成型效果42-44
• 3.4.2 新涂覆工艺制备LED的发光性44-53
• 3.4.3 不同荧光粉涂层结构LED的光学性能53-55
• 3.4.4 树脂性能对样品光学性能的影响55-58
• 3.4.5 气相SiO_2含量对涂覆工艺效果的影响58-60
• 3.4.6 荧光粉含量对发光性能的影响60-63
• 3.5 小结63-64
• 第四章 封装中的散热机制及热模拟64-84
• 4.1 散热机制64-69
• 4.1.1 热的产生64
• 4.1.2 热对LED的影响64-66
• 4.1.3 热传导理论66-69
• 4.2 制冷方式69-71
• 4.3 基于Flipchip型大功率LED封装的热模拟71-83
• 4.3.1 衬底粘结材料对温度分布影响的热模拟73-80
• 4.3.2 散热基板材料对封装散热效果影响的热模拟80-83
• 4.4 小结83-84
• 第五章 大功率LED用氧化铝陶瓷散热基板的设计与制备84-90
• 5.1 氧化铝陶瓷散热基板的设计思路84-85
• 5.2 氧化铝陶瓷散热基板的制备工艺85-87
• 5.3 氧化铝陶瓷散热基板的性能测试87-88
• 5.4 陶瓷基板散热效果的验证比较88-89
• 5.5 小结89-90
• 结论90-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-97
• 发表论文情况97

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 黎云汉;;太阳能LED路灯控制系统的设计[J];软件工程师;2013年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张寅;施丰华;王海波;;大功率白光LED散热技术研究进展[A];2012（杭州）中国长三角照明科技论坛论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 梁晓峦;白光LED用稀土离子/过渡金属离子掺杂发光玻璃的制备及性能研究[D];华东理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 彭文明;河北立德公司LED产品营销策略研究[D];长春理工大学;2010年

2 朱宁宁;BN和AlN颗粒对导热硅胶性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 李长春;LED封装工艺设计及优化[D];华南理工大学;2011年

4 刘小如;江门市半导体照明LED产业发展现状及对策研究[D];华南理工大学;2012年

5 佟鑫;LED灯具散热器的结构研究与优化设计[D];吉林大学;2013年

  本文关键词：大功率白光LED的荧光粉涂覆工艺及散热技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：296519