多芯片阵列组合白光LED封装研究

文章阐述了LED器件的发光原理和芯片电极结构,围绕白光HB-LED的封装工艺,设计单个大功率芯片封装结构并对整个封装工艺进行研究,提出了多芯片阵列组合封装的创新理念,将其应用于多芯片阵列封装模块中。得出HB-LED封装中关键技术问题是提高外量子效率,采用高折射率硅胶减少折射率物理屏障带来的光子损失;采用高热导率的材料,减少由于封装工艺的缺陷带来的界面热阻。     

照明用白光LED技术进展

绿色照明的第4代光源白光LED已开始逐步在家庭照明、公司路照明、移动照明、军事照明、设备照明和汽车照明中得到应用。LED所组成的照明系统正越来越受到人们的重视。本文是大陆近年来照明用白光LED技术发展现状，着重讨论制造白光LED的主要技术途径和关键技术以及发展趋势和市场应用前景。     

基于多芯片模块的大功率LED最佳散热方案研究

发光二极度管作为新一代绿色环保、低碳、节能型固体照明光源,正越来越广泛地应用到照明领域,更因其所具有的独特优点,受到汽车照明市场的青睐。汽车灯具如前照灯功率大,而大功率LED只有约30%的输入功率转化为光能,其余的则变成了热能,使LED芯片温度升高,而高温对芯片的工作性能影响极大:会导致芯片出射的光子减少,从而降低光输出;会严重影响荧光粉的特性而引起波长漂移,使色温质量下降导致颜色不纯;会加快芯片老化,缩短器件寿命。这个问题制约了发光二极管在汽车照明中的普及。本文从芯片的封装材料(基板)及多芯片的排列方式这两个方面入手,旨在找到最优散热方案。     

微透镜阵列提高LED多芯片封装取光效率的仿真

提出在LED多芯片平面封装表面添加微透镜阵列,以提高取光效率。仿真分析了微透镜阵列的半径、间距和排列方式等对取光效率的影响。分析结果表明,通过在封装平面添加微透镜阵列,可以极大地提高取光效率,微透镜的填充因子是影响取光效率大小的关键因素,填充因子越大,则其取光效率越高;微透镜的排列方式对出射光强的分布也会产生影响。     

大功率LED多芯片集成封装的热分析

随着高亮度白光LED在室内、室外照明领域的应用,多芯片LED的集成封装方式是其发展的主要趋势之一,而热问题却是多芯片LED集成封装的瓶颈问题之一。建立了多芯片LED集成封装的等效热路模型,并采用有限元分析(FEA)的方法对多芯片LED集成封装的稳态热场分布进行了分析,同时通过制作实际样品研究大功率LED多芯片集成封装的热阻、发光效率与芯片工作数量的关系。结果表明集成封装的多芯片白光LED结温随着集成芯片数量的增加成线性增长,芯片到基板底面的热阻随着芯片工作数量的增加而增大,而其发光效率随着集成芯片数量的增加成线性减小。     

微波多芯片模块技术

论述了微波多芯片模块（MMCM）技术的发展历史、应用领域及工艺进展。着重从芯片互连、基板材料及封装设计等方面讨论了该技术的发展前景,并对我国微电子和MMCM封装技术提出几点建议。     

照明用大功率LED的封装与出光

研究了照明用大功率LED封装对出光的影响,分析了大功率LED封装结构对提高外量子效率的影响,同时比较了不同LED封装材料对LED出光的影响。提出了用左手材料替代目前广泛采用的电极和封装材料的大功能LED封装思路,并分析了其可行性。     

单芯片封装与多芯片封装展望

综述了近几年国内、外在单芯片封装和多芯片封装方面的概况和发展趋势,提出了今后几年我们在封装领域技术研究的建议。     

多芯片集成大功率白光LED照明光源

通过对自行设计的集成功率型1W白光LED进行测试，发现当持续点亮900h时，其光通量衰减只有12％，比传统支架型封装的白光LED明显慢，而色温飘移也不明显。1W白光LED的色温可以覆盖2700～13000K，并且显色指数均可做到80以上，完全能够满足普通照明对光性能指标的要求。通过对多颗小功率芯片(60mW)进行不同的串并联组合，可以实现不同的额定电压与电流，可以更好地匹配驱动器的设计，提高整体发光效能，降低成本，并满足不同场合的需求。最后给出了3个典型LED驱动设计实例。     

多芯片贴片式LED器件结温测量

结温是多芯片LED器件热性能的关键参数。以SMD5050 LED器件为例,研究了多芯片贴片式LED器件结温测量方法。SMD5050 LED是一种多芯片贴片式封装的LED器件,器件内封装有3颗芯片,3颗芯片之间并联。根据单芯片LED器件热阻测试原理,模拟SMD5050 LED器件正常工作时的状态,对SMD5050 LED器件的结温进行了测量,并根据LED芯片特性,验证了测量结果的准确性,这种方法适用于封装结构相似的其他多芯片LED器件结温的测量。     

微波毫米波多芯片模块三维互联与封装技术

微波毫米波固态有源相控阵天线在通信、雷达和导航等电子装备中得到广泛应用,三维互联与封装技术是研制小型化、高集成和高可靠有源相控阵天线的微波毫米波多芯片模块(MMCM)的关键技术。通过开展三维多层多芯片热布局优化设计,使MMCM 温度分布均匀,保证三维MMCM 可靠工作。通过研发含有双面高精度腔体的低温共烧陶瓷(LTCC)多层电路基板,并采用球栅阵列(Ball Grid Array, BGA)和毛纽扣微波毫米波垂直互联工艺、激光密封焊接工艺,研制出小型化、高性能和高可靠性的三维微波毫米波多芯片模块,满足新一代微波毫米波相控阵天线技术要求。     

计算多芯片多基片模块稳态热场的层次模型

提出的层次模型将包括多芯片多基片模块的复杂热场模拟，分解为有确定耦合关系的形状简单的层次单元的热场计算，通过迭代将分区计算结果连成模块的热场.在计算一个层次单元(芯片、基片或底座)的热场时，将其所在的层次单元(母层次单元)的上表面温度，作为该层次单元下表面的边界条件，而把它上表面上的层次单元(子层次单元)的下表面的向下热流作为置于它上表面的等效热源.通过芯片→基片→底座→基片→芯片→基片…的几轮迭代就可收敛到正确值.提出的层次单元间的耦合强度(即每轮计算中，母层次单元上表面的温度改变不是全部，而是部分用于更新其子层次单元的下表面的边界条件)保证了所有情况下的迭代收敛.层次模型算法不仅速度数量级地高于普通的模块一体计算，而且热场与产生它的热源关系清楚，便于指导模块设计.计算与测量在实验误差(5℃)内符合.     

计算多芯片多基片模块稳态热场的层次模型

提出的层次模型将包括多芯片多基片模块的复杂热场模拟 ,分解为有确定耦合关系的形状简单的层次单元的热场计算 ,通过迭代将分区计算结果连成模块的热场 .在计算一个层次单元 (芯片、基片或底座 )的热场时 ,将其所在的层次单元 (母层次单元 )的上表面温度 ,作为该层次单元下表面的边界条件 ,而把它上表面上的层次单元 (子层次单元 )的下表面的向下热流作为置于它上表面的等效热源 .通过芯片→基片→底座→基片→芯片→基片…的几轮迭代就可收敛到正确值 .提出的层次单元间的耦合强度 (即每轮计算中 ,母层次单元上表面的温度改变不是全部 ,而是部分用于     

裸芯片的可靠性与老化工艺

从移动电话到PDA到数字音乐播放器，消费者对这些新的可移动电子设备的要求有两个共同点：(1)要求迅速增加的新特性和功能；(2)愿意为更小更轻而支付额外费用。这通常要用到多片裸芯片封装技术，如多芯片模块(MCM)和系统封装(SIP)等。