大功率CSP白光LED倒装结构器件热拥堵效应的研究及结构优化
发布时间：2022-01-19 02:01
发光半导体（简称:LED）照明是一种典型的节能、环保的绿色照明光源。由于CSP封装器件出光面为五面光的体光源,且具有体积小、重量轻、色彩饱和度高、色域较宽、且高效低耗、寿命长、节能环保的特点。因此CSP-LED产品很快便应用于背光源和汽车前照灯光源的使用,这一变革使得汽车照明和液晶行业有了蓬勃的发展。但由于大功率LED芯片尺寸较小,发光光谱较窄,且不含红外波段,所以产生的热量基本不能通过热辐射的方式散发出去,因此相比于传统的卤素灯和氙气灯的局部热流密度较大,特别是对于由多个LED光源模块采用串联或并联的方式密集封装组成的集成光源,这样密集分布的设计要求,必然将会导致电路变得更加复杂而且热量堆积问题更为严重,进而会使芯片的光通量降低,发光颜色出现偏差,甚至造成电子元器件设备烧坏或老化,导致芯片使用寿命降低。因此,有效的热管理是提高LED性能的最有效的方法。本论文通过利用电致发光特性（EL）,对大功率蓝光和CSP白光LED芯片器件结构进行热拥堵效应的研究与优化。首先,本论文对LED的特点、基本结构、工作原理进行了简短的介绍,阐明了结温升高对LED性能的一系列不利影响。同时介绍了LED的特性...
【文章来源】：闽南师范大学福建省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
风冷散热示意图
闽南师范大学理学硕士学位论文10风冷散热是借助电力风扇对器件进行强制对流，提高空气对流系数，从而提高散热效率。（2）液冷散热液冷散热是借助小电泵，强制热容大的液体(如水、油)进行循环流动，将热量从高温区传递到低温区，达到散热效果。图2.2液冷散热示意图Figure2.2Schematicdiagramofliquidcooling（3）热电制冷散热图2.3热电制冷散热示意图Figure2.3Schematicdiagramofthermoelectriccooling热电制冷散热是帕尔帖效应的应用，其工作原理是将多个P型半导体和N型半导体用金属板连接成电偶对，当电流从N型半导体流向P型半导体时，半导体一端能够吸收热量，这个面称为冷端，当电流从P型半导体流向N型半导体时，半导体一端会释放热量，这个面称为热端，这样半导体两端之间会产生热量转移，使电偶对一端变热，一端变冷，形成温差[41]。
闽南师范大学理学硕士学位论文10风冷散热是借助电力风扇对器件进行强制对流，提高空气对流系数，从而提高散热效率。（2）液冷散热液冷散热是借助小电泵，强制热容大的液体(如水、油)进行循环流动，将热量从高温区传递到低温区，达到散热效果。图2.2液冷散热示意图Figure2.2Schematicdiagramofliquidcooling（3）热电制冷散热图2.3热电制冷散热示意图Figure2.3Schematicdiagramofthermoelectriccooling热电制冷散热是帕尔帖效应的应用，其工作原理是将多个P型半导体和N型半导体用金属板连接成电偶对，当电流从N型半导体流向P型半导体时，半导体一端能够吸收热量，这个面称为冷端，当电流从P型半导体流向N型半导体时，半导体一端会释放热量，这个面称为热端，这样半导体两端之间会产生热量转移，使电偶对一端变热，一端变冷，形成温差[41]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]背光行业中自动化技术的运用研究与举例[J]. 黄德欢. 企业技术开发. 2019(08)
[2]金属基板结构对LED散热性能的影响[J]. 秦典成,梁可为,陈爱兵,肖永龙. 中国材料进展. 2019(07)
[3]4W高导热铝基板的研究与制备[J]. 夏克强,黄增彪,佘乃东,范华勇. 覆铜板资讯. 2019(01)
[4]4W高导热铝基板的研究与制备[J]. 夏克强,黄增彪,佘乃东,范华勇. 覆铜板资讯. 2019 (01)
[5]温度对InP激光器波长蓝移影响的分析[J]. 薛正群,王凌华,苏辉. 光子学报. 2018(01)
[6]LED照明技术的应用现状与发展趋势[J]. 常卫刚. 产业与科技论坛. 2017(13)
[7]LED灯在公共建筑照明节能方面的应用研究[J]. 雒秦光. 中国高新技术企业. 2017(08)
[8]电-热应力对GaN基白光LED可靠性的影响[J]. 邹水平,吴柏禧,万珍平,唐洪亮,汤勇. 发光学报. 2016(01)
[9]硅基板和铜基板垂直结构GaN基LED变温变电流发光性能的研究[J]. 黄斌斌,熊传兵,张超宇,黄基锋,王光绪,汤英文,全知觉,徐龙权,张萌,王立,方文卿,刘军林,江风益. 物理学报. 2014(21)
[10]基于半导体制冷技术的LED前照灯散热器设计与优化[J]. 赵新杰,蔡忆昔,王静,张纯,包伟伟. 发光学报. 2014(10)
硕士论文
[1]铝基板表面氧化膜的制备及其绝缘导热性能研究[D]. 张国元.西安理工大学 2019
[2]大功率LED的电热特性及其对阵列光源光衰的影响研究[D]. 余小龙.北京交通大学 2019
[3]一种大功率LED封装高散热基板结构[D]. 张风菊.杭州电子科技大学 2019
[4]研究集成LED芯片的散热与结构优化[D]. 张先伟.电子科技大学 2018
[5]芯片级封装LED的封装结构与热仿真分析[D]. 刘超.南京航空航天大学 2017
[6]大功率LED用AlN金属化陶瓷基板的制备及性能研究[D]. 张鹏飞.南京航空航天大学 2016
[7]阳极氧化法制备覆氧化铝膜铝基板及其在LED封装中的应用研究[D]. 茅艳婷.华东师范大学 2015
[8]大功率LED散热用陶瓷金属基板的制备与性能研究[D]. 薛生杰.重庆大学 2014
[9]白光LED用稀土荧光粉体的制备及发光性能研究[D]. 董婷婷.吉林大学 2014
[10]大功率LED氮化铝陶瓷散热基板的制备[D]. 齐维靖.南昌大学 2012
本文编号：3596004
【文章来源】：闽南师范大学福建省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
风冷散热示意图
闽南师范大学理学硕士学位论文10风冷散热是借助电力风扇对器件进行强制对流，提高空气对流系数，从而提高散热效率。（2）液冷散热液冷散热是借助小电泵，强制热容大的液体(如水、油)进行循环流动，将热量从高温区传递到低温区，达到散热效果。图2.2液冷散热示意图Figure2.2Schematicdiagramofliquidcooling（3）热电制冷散热图2.3热电制冷散热示意图Figure2.3Schematicdiagramofthermoelectriccooling热电制冷散热是帕尔帖效应的应用，其工作原理是将多个P型半导体和N型半导体用金属板连接成电偶对，当电流从N型半导体流向P型半导体时，半导体一端能够吸收热量，这个面称为冷端，当电流从P型半导体流向N型半导体时，半导体一端会释放热量，这个面称为热端，这样半导体两端之间会产生热量转移，使电偶对一端变热，一端变冷，形成温差[41]。
闽南师范大学理学硕士学位论文10风冷散热是借助电力风扇对器件进行强制对流，提高空气对流系数，从而提高散热效率。（2）液冷散热液冷散热是借助小电泵，强制热容大的液体(如水、油)进行循环流动，将热量从高温区传递到低温区，达到散热效果。图2.2液冷散热示意图Figure2.2Schematicdiagramofliquidcooling（3）热电制冷散热图2.3热电制冷散热示意图Figure2.3Schematicdiagramofthermoelectriccooling热电制冷散热是帕尔帖效应的应用，其工作原理是将多个P型半导体和N型半导体用金属板连接成电偶对，当电流从N型半导体流向P型半导体时，半导体一端能够吸收热量，这个面称为冷端，当电流从P型半导体流向N型半导体时，半导体一端会释放热量，这个面称为热端，这样半导体两端之间会产生热量转移，使电偶对一端变热，一端变冷，形成温差[41]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]背光行业中自动化技术的运用研究与举例[J]. 黄德欢. 企业技术开发. 2019(08)
[2]金属基板结构对LED散热性能的影响[J]. 秦典成,梁可为,陈爱兵,肖永龙. 中国材料进展. 2019(07)
[3]4W高导热铝基板的研究与制备[J]. 夏克强,黄增彪,佘乃东,范华勇. 覆铜板资讯. 2019(01)
[4]4W高导热铝基板的研究与制备[J]. 夏克强,黄增彪,佘乃东,范华勇. 覆铜板资讯. 2019 (01)
[5]温度对InP激光器波长蓝移影响的分析[J]. 薛正群,王凌华,苏辉. 光子学报. 2018(01)
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[7]LED灯在公共建筑照明节能方面的应用研究[J]. 雒秦光. 中国高新技术企业. 2017(08)
[8]电-热应力对GaN基白光LED可靠性的影响[J]. 邹水平,吴柏禧,万珍平,唐洪亮,汤勇. 发光学报. 2016(01)
[9]硅基板和铜基板垂直结构GaN基LED变温变电流发光性能的研究[J]. 黄斌斌,熊传兵,张超宇,黄基锋,王光绪,汤英文,全知觉,徐龙权,张萌,王立,方文卿,刘军林,江风益. 物理学报. 2014(21)
[10]基于半导体制冷技术的LED前照灯散热器设计与优化[J]. 赵新杰,蔡忆昔,王静,张纯,包伟伟. 发光学报. 2014(10)
硕士论文
[1]铝基板表面氧化膜的制备及其绝缘导热性能研究[D]. 张国元.西安理工大学 2019
[2]大功率LED的电热特性及其对阵列光源光衰的影响研究[D]. 余小龙.北京交通大学 2019
[3]一种大功率LED封装高散热基板结构[D]. 张风菊.杭州电子科技大学 2019
[4]研究集成LED芯片的散热与结构优化[D]. 张先伟.电子科技大学 2018
[5]芯片级封装LED的封装结构与热仿真分析[D]. 刘超.南京航空航天大学 2017
[6]大功率LED用AlN金属化陶瓷基板的制备及性能研究[D]. 张鹏飞.南京航空航天大学 2016
[7]阳极氧化法制备覆氧化铝膜铝基板及其在LED封装中的应用研究[D]. 茅艳婷.华东师范大学 2015
[8]大功率LED散热用陶瓷金属基板的制备与性能研究[D]. 薛生杰.重庆大学 2014
[9]白光LED用稀土荧光粉体的制备及发光性能研究[D]. 董婷婷.吉林大学 2014
[10]大功率LED氮化铝陶瓷散热基板的制备[D]. 齐维靖.南昌大学 2012
本文编号：3596004
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