LED封装中的散热研究

文章论述了大功率LED封装中的散热问题,说明它对器件的输出功率和寿命有很大的影响,分析了小功率、大功率LED模块的封装中的散热对光效和寿命的影响。对封装及应用而言,增强它的散热能力是关键技术,指出对大功率LED和LED模块散热设计很重要,因为大功率白光LED的光效和寿命取决于其散热。目前大功率LED的重点是提高散热能力,说明封装结构和封装材料在提高大功率LED散热中的影响,LED模块的散热是未来的重点。通过选用高热导率材料可以使温度得到显著控制,重点论述了封装的关键技术,最后指出了未来LED封装技术的发展趋势。     

一种高功率LED封装的热分析

建立了大功率发光二极管(LED)器件的一种封装结构并利用有限元分析软件对其进行了热分析,比较了采用不同材料作为LED芯片热沉的散热性能.最后分析了LED芯片采用chip-on-board技术封装在新型高热导率复合材料散热板上的散热性能.     

大功率LED低热阻封装技术进展

散热是大功率LED封装的关键技术之一,散热不良将严重影响LED器件的出光效率、亮度和可靠性。影响LED器件散热的因素很多,包括芯片结构、封装材料(热界面材料和散热基板)、封装结构与工艺等。文章具体分析了影响大功率LED热阻的各个因素,指出LED散热是一个系统概念,需要综合考虑各个环节的热阻,单纯降低某一热阻无法有效解决LED的散热难题。文中还对国内外降低LED热阻的最新技术进行了介绍。     

大功率LED用封装基板研究进展

LED被称为第四代照明光源及绿色光源,近几年来该产业发展迅猛.由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热问题已经成为大功率LED产业发展的瓶颈.文章阐述了大功率LED基板的封装结构和散热封装技术的发展状况,从基板的结构特点、导热性能及封装应用等方面分别介绍了金属芯印刷电路基板、覆铜陶瓷...     

大功率集成封装白光LED模组的散热研究

采用有限元分析软件ANSYS,分别对基于均温基板和金属芯印刷电路板结合太阳花散热器的100 W的大功率集成封装白光LED进行了热分析。结果发现:(1)相比金属芯印刷电路板,均温基板提高了LED芯片的均温性,可使每个LED芯片的温度分布一致,且每个芯片的最高温度比最低温度仅高1.1℃,避免了局部热点,从而提高了大功率集成封装白光LED的可靠性,保证了它的寿命。(2)太阳花散热器非常适合大功率集成封装白光LED模组的散热。因此对于大功率集成封装白光LED模组而言,均温基板结合太阳花散热器是一种有效的散热方式。     

大功率LED封装基板技术与发展现状

散热是大功率LED封装的关键技术之一,散热基板的选用直接影响到LED器件的使用性能与可靠性.文章详细介绍了LED封装基板的发展现状,对比分析了树脂基板、金属基板、陶瓷基板、硅基板的结构特点与性能.最后预测了今后大功率LED基板的发展趋势及需要解决的问题.     

基于微通道致冷的大功率LED阵列封装热分析

采用微通道致冷技术,设计了大功率LED阵列封装的微通道致冷结构,并应用热分析软件模拟了其热性能,探讨不同鳍片结构尺寸、流速、功率等参数对LED多芯片散热效果的影响.文中提出了采用交错通道以提高LED封装的散热能力,模拟结果显示,交错微通道致冷的封装结构能很好地满足大功率LED阵列的散热需要.     

基于超薄贴合技术的单片集成大功率倒装LED

采用超薄贴合技术,通过改进封装散热结构来解决大功率倒装发光二极管(LED)芯片散热和电学绝缘之间的矛盾。采用串并联的内部拓扑结构和三角电极原理开发了一款尺寸为5 mm×5 mm的单片集成大功率倒装LED芯片。使用起芯片电学延伸作用的金属片和绝缘导热凸台这一散热结构对LED芯片进行封装。在驱动电流为0.1 A时,芯片的开启电压为29 V,芯片可正常发光。在2 A的恒流电源驱动下,芯片到散热器的峰值热阻为0.44 K/W,平均热阻为0.38 K/W。加装透镜后,蓝光LED的插墙效率达到42%,白光LED的光效达到86.19 lm/W。使用超薄贴合技术成功地制备了75 W单片集成大功率倒装LED,为开发单片集成大功率LED提供了有效的途径。超薄贴合技术对单片集成大功率倒装LED的发展具有一定的推动作用。     

10W COB集成LED光源的性能分析

随着发光二极管(LED)的发光效率、寿命、可靠性等性能的逐步提高,特别是大功率LED的发展备受人们关注,已经开始作为光源应用于普通照明领域中。但是大功率LED的散热问题是阻碍其迅速发展和推广普及的难题之一。从光色电热等性能方面,详细介绍了10W COB集成LED光源的研究进展,通过封装材料的选择和封装工艺的改善,可以有效改善LED的热阻性能,实测器件热阻值Rth=4.6K/W。     

基于共晶焊接工艺和板上封装技术的大功率LED热特性分析

采用ANSYS有限元热分析软件,模拟了基于共晶焊接工艺和板上封装技术的大功率LED器件,并对比分析了COB封装器件与传统分立器件、共晶焊工艺与固晶胶粘接工艺的散热性能。结果表明:采用COB封装结构和共晶焊接工艺能获得更低热阻的LED灯具;芯片温度随芯片间距的减小而增大;固晶层厚度增大,芯片温度增大,而最大热应力减小。同时采用COB封装方式和共晶焊接工艺,并优化芯片间距和固晶层厚度,能有效改善大功率LED的热特性。     

大功率LED有源温控系统的开发

由于大功率LED供电时其大部分能量转化为热能,如果热量不能有效散出,将严重影响其光照亮度及其使用寿命。为了大功率LED散热的实际需要,提出并实现了一种LED有源温控系统的开发,采用热电制冷效应,使用LED驱动器本身作为制冷器的驱动电源,同时建立基于半导体传感器的温控监测电路,通过内部数字PI调节器形成一个完整的闭环控制系统,最后获得LED有源温控系统的具体配置方式,并分析测试的数据结果,展示了有源温控系统的准确性和可靠性。     

当前直接覆铜技术的研究进展

叙述了近期国内外关于直接覆铜(DBC)技术的发展动态,指出DBC技术在电力电子模块、LED器件以及半导体制冷等领域的广泛应用,特别是AlN基片的DBC工艺研究应该引起有关科技人员的关注。     

LED半导体照明创新方案与制定相应标准的建议

介绍了作者所在单位开发的DCJG-S(叠层结构)技术在大功率LED封装上的应用——半导体照明创新方案与制定相应标准的建议。     

大功率集成功放模块工艺研究

在各类电子产品集成度越来越高的前提下,大功率集成功放模块也同样面临着集成度不断提高的要求,如何使其效率更高、体积更小、重量更轻、成本更低、更加可靠耐用已成为大功率集成功放模块工艺研究的主要方向。文章介绍了一种大功率集成功放模块的封装结构设计及组装工艺,功率半导体模块是把若干分立器件及内部电路进行组装,然后用环氧树脂灌封而成的新型器件。它具有体积小、外壳与电极绝缘、可靠性高、安装方便等优点。在研制过程中借鉴了国外知名企业产品的工艺技术,同时也充分利用了现有成熟的半导体集成电路的封装技术。     

Heat dissipation design and analysis of high power LED array using the finite element method

High-power Light Emitting Diode (LED) technology has developed rapidly in recent years from illumination to display applications. However, the rate of heat generation increases with the LED illumination intensity. The LED chip temperature has an inverse proportion with the LED lifetime. High-power LED arrays with good thermal management can have improved lifetime. Therefore, for better optical quality and longer LED lifetime it is important to solve the LED thermal problems of all components. In particular, Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB) substrate heat sink design and thermal interface materials are key issues for thermal management. This paper presents an integrated multi-fin heat sink design with a fan on MCPCB substrate for a high-power LED array using the finite element method (FEM). The multi-fin heat sink design and simulation results provide useful information for LED heat dissipation and chip temperature estimation.     

PERL Si基LED的几种关键技术分析

Si材料在微电子集成领域有着不可替代的地位。然而,在光电集成领域,由于Si为间接带隙半导体材料,Si材料本身并不是很适合用来制作发光器件。但是,成熟的微电子制造技术促使Si基光电器件的研究受到了越来越多的关注。本文介绍了在全硅发光取得新突破的PERL型Si基LED,分析了该结构中提高发光效率的关键技术,并对此结构进行评述,给今后的全硅发光研究领域提供了一个新的思路。     

基于IRS2541控制器的大功率LED电源

大功率LED是一种新型半导体光源,具有寿命长、节能环保等优点.本文采用IRS2541驱动芯片制作了LED的驱动电路.IRS2541是高压、高频、降压控制器,提供恒流LED电流调节.本文重点介绍了基于IRS2541的大功率LED灯驱动电路的工作原理和设计方法,并分析了实验结果.     

基于STM32的多功能LED驱动电源

目前大功率LED照明灯具的驱动电源主要使用集成电路作为电源驱动芯片,其扩展性能差、功能少。针对这些问题,作者基于STM32开发了一种多功能LED驱动电源,通过编程可以实现无级调光与自动温控散热两个扩展功能。测试结果表明：在额定电压为30V、额定电流为3.3A的负载下,输入电压从90V~264V变化时,驱动电源输出电压的波动范围为±1.5V,而输出电流波动范围为±0.11A,恒流特性较好,驱动电源的功率因数均值在0.95以上。     

基于TRIZ理论的LED背光源散热研究

介绍了TRIZ理论的基本原理和方法,运用矛盾冲突矩阵对液晶显示器LED背光源的散热问题进行了分析。由于LED背光源散热问题属于物理矛盾,在结合TRIZ理论科学效应和现象知识库的基础上,提出了基于条件分离的LED背光源散热问题的解决方案。理论分析和模拟计算结果表明,利用半导体的帕尔帖效应对背光源进行散热能获得非常理想的散热效果。     

动力电池热管理中半导体制冷技术的应用探析

动力电池是电动汽车的有机组成部分,能够有效提升热能管理的质量,使电动汽车更满足生态文明建设需求。而在动力电池热管理中引入半导体制冷装置,可以有效增强电池的使用寿命和效能质量,提升电池产品的应用价值。而在科技蓬勃发展的背景下,将半导体制冷与电磁热管理相融合,逐渐成为我国电动汽车的研发方向及主流渠道。本文结合半导体制冷在动力电池中的应用契机,明确半导体制冷的基本原理与计算公式,提出相应的应用策略。