功率型LED封裝技術(shù)及熱設(shè)計.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，LED由于其發(fā)光高、壽命長、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點成為一種新型的綠色光源產(chǎn)品。21世紀(jì)將進入以LED為代表的新型固體光源照明時代。隨著LED向高光強、高功率發(fā)展，LED的散熱問題日漸突出。散熱問題影響到LED的光輸出特性和器件的壽命，是大功率LED封裝中的關(guān)鍵問題。
　　 在LED照明系統(tǒng)中，散熱基板是熱通路的核心部件，關(guān)系到整個系統(tǒng)的電氣連接、物理支撐、散熱特性、封裝的工藝流程以及成本。本文針對大功

2、率LED的散熱問題，研究了LED封裝用高導(dǎo)熱鋁基板，并對其在大功率LED上的應(yīng)用進行了理論分析和實際制作。
　　 本文通過在樹脂基體中添加納米高導(dǎo)熱填料碳化硅、氧化鋁、二氧化硅來提高基板絕緣層的導(dǎo)熱能力，重點探討了填料種類和比例對基板絕緣層導(dǎo)熱性能的影響，優(yōu)化了填料配方。通過紅外測試和散熱實驗分析了基板的散熱效果，發(fā)現(xiàn)樹脂與納米導(dǎo)熱填料用量比大約在100:35至100:45之間時，基板導(dǎo)熱效果明顯，而且混合導(dǎo)熱填料填充到樹脂基體

3、中的導(dǎo)熱性能要優(yōu)于某一種導(dǎo)熱填料，研究結(jié)果為按100:30:5:5比例配制樹脂：SiC：Al2O3：SiO2時基板導(dǎo)熱效果最佳，熱阻可達0.65°C/W。
　　 通過LED熱設(shè)計對基板絕緣層展開研究，發(fā)現(xiàn)基板絕緣層厚度和導(dǎo)熱率分別與內(nèi)部通道熱阻關(guān)系近似于線形，當(dāng)增大基板絕緣層的導(dǎo)熱率、減小絕緣層的厚度是降低芯片結(jié)溫和熱阻的有效途徑。對基板尺寸為6cm×6cm×1.5mm的6W陣列功率型LED進行熱仿真，分析了LED芯片分布間距與