大功率白光LED封装结构和封装基板

随着LED在照明领域的不断发展,功率和亮度不断提高,尤其是大功率白光LED的出现,热问题成为制约LED进一步发展的关键问题。介绍了大功率白光LED引脚式封装、表面贴装式(SMT)、板上芯片直装式(COB)和系统封装式(SiP)封装结构和金属、金属基复合以及陶瓷封装材料。重点阐述了金属芯印刷电路板(MCPCB)、金属基复合材料板以及陶瓷基板(如厚膜陶瓷基板、薄膜陶瓷基板、低温共烧陶瓷基板)等应用于大功率白光LED的封装基板,对各个基板的特点和散热能力进行了分析和对比。最后对大功率白光LED封装结构和封装基板的发展趋势进行了展望。     

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...     

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.     

封装结构与材料导热系数对FC-BGA热性能的影响

应用计算流体动力学仿真技术对一种带金属散热盖的FC-BGA封装热性能作参数化研究,分析相关结构参数与材料导热系数对封装热性能的影响。研究中考虑的因子包括基板层数、导热树脂与金属散热盖粘合剂的导热系数、金属散热盖结构参数及基板导热系数。探讨了封装体中主要的热量传递途径及各途径上的热流量分配。     

大功率白光LED封装设计与研究进展

封装设计、材料和结构的不断创新使发光二极管(LED)性能不断提高.从光学、热学、电学、机械、可靠性等方面,详细评述了大功率白光LED封装的设计和研究进展,并对封装材料和工艺进行了具体介绍.提出LED的封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑.在封装过程中,虽然材料(散热基板、荧光粉、灌封胶)选择很重要,但封装工艺(界面热阻、封装应力)对LED光效和可靠性影响也很大.     

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。     

FC-PBGA644封装的热仿真模拟

FC-PBGA(Filp Chip-PBGA)倒装球栅格阵列封装相比BGA封装易于实现高密度封装,具有更好的电性能和热性能。利用有限元分析软件对封装产品进行建模仿真计算,添加各自的材料热导热系数、边界条件等,在产品设计研发阶段获得温度分布云图。通过计算其热阻,同时对此封装产品散热性能进行优化改进,得出基板尺寸的最优参数设计,可以通过添加散热盖改善其散热性能,提高产品可靠性。     

大功率LED封装的散热分析

建立大功率LED的三维封装模型, 利用有限元方法对LED的温度场分布进行模拟计算, 通过改变LED封装的相关参数, 分析得到了键合材料和基板厚度等对LED封装散热的影响, 这一设计方法对优化LED的封装具有一定的指导意义。     

功率型LED封装技术

随着LED芯片输入功率的提高,带来了大的发热量及要求高的出光效率,给LED的封装技术提出了更新更高的要求,使得功率型LED的封装技术成为近年来的研究热点.首先介绍了几种主要的功率型LED封装结构,对功率型LED封装过程的关键技术,如荧光粉涂覆技术、散热技术、取光技术、静电防护技术等及未来发展方向进行了描述.指出功率型LED封装应选用新的封装材料,采用新的工艺和新的封装理念来提高LED的性能和光效,延长使用寿命,以推进LED固体光源的应用.     

基于有限元方法的光纤加速度计灵敏度仿真分析

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。 更多还原     

功率LED柔性封装结构的设计与热特性分析

根据功率LED的柔性封装要求,提出了基于贴片式(SMD)封装的功率型LED柔性封装结构。对各层结构进行了优化设计,采用有限元分析(FEA),模拟了柔性封装结构LED的热场分布。对比研究了柔性LED与传统封装结构LED的热特性,并对弯曲状态下柔性衬底材料对芯片的应力进行了分析。结果表明,采用金属Cu箔衬底的柔性封装结构,其散热特性较好;Cu/超薄玻璃复合衬底替代Cu箔衬底,可以减少弯曲的应力,减少幅度达到2.5倍,散热特性基本相同。SMD柔性封装的LED不仅具有较好的热稳定性,且具有柔性可挠曲特性,其应用潜力很大。     

基于倒装焊芯片的功率型LED热特性分析

对LED的导散热理论进行了研究,推导出了倒装焊LED芯片结温与封装材料热传导系数之间的关系。通过分析倒装焊LED的焊球材料、衬底粘结材料和芯片内部热沉材料对芯片结温的影响,表明衬底粘结材料对LED的结温影响最大,并且封装材料热传导系数的变化率与封装结构的传热厚度成反比,与传热面积成正比。该研究为倒装焊LED封装结构和材料的设计提供了理论支持。     

Status and prospects for phosphor-based white LED packaging

The status and prospects for high-power, phosphor-based white light-emitting diode (LED) pack-aging have been presented. A system view for packaging design is proposed to address packaging issues. Four aspects of packaging are reviewed: optical control, thermal management, reliability and cost. Phosphor materials play the most important role in light extraction and color control. The conformal coating method improves the spatial color distribution (SCD) of LEDs. High refractive index (RI) encapsulants with high transmittance and modified surface morphology can enhance light extraction. Multi-phosphor-based packaging can realize the control of correlated color temperature (CCT) with high color rendering index (CRI). Effective thermal management can dissipate heat rapidly and reduce thermal stress caused by the mismatch of the coefficient of thermal expansion (CTE). Chip-on-board (COB) technology with a multi-layer ceramic substrate is the most promising method for high-power LED packaging. Low junction temperature will improve the reliability and provide longer life. Advanced processes, precise fabrication and careful operation are essential for high reliability LEDs. Cost is one of the biggest obstacles for the penetration of white LEDs into the market for general illumination products. Mass production in terms of CoB, system in packaging (SIP), 3D packaging and wafer level packaging (WLP) can reduce the cost significantly, especially when chip cost is lowered by using a large wafer size.     

电子封装技术和封装材料

本文介绍了电子封装的各种类型，综述了电子封装技术与封装材料的现状及发展趋势，重点讨论了高热导ＡＩＮ基片金属化及ＡＩＮ－Ｗ多层共烧工艺。     

A statistical study to identify the effects of packaging structures on lumen reliability of LEDs

The development of high-power light-emitting diode (LED) devices has been bedeviled by the reliability problems. And most reliability issues are caused by the packaging materials rather than the chips. However, which packaging material is the most influential remains unrevealed. To answer this question, a statistical method was introduced in this paper. Optical simulations were conducted to calculate the optical output power of LED package according to the orthogonal experimental design. Range and variance analyses were carried out to determine the significance of the relevant factors on the LED's light output. The results showed that the dome lens among the non-luminescent packaging materials had the most significance in affecting the light output. It is concluded that this method is useful in detecting the most significant part of LED packaging materials during the development of new packaging structures and is beneficial for enhancing the whole reliability of LED package effectively.     

电子封装用高导热金属基复合材料的研究

高导热金属基复合材料具有优异的热物理性能,且密度较低,是非常理想的电子封装材料。但是由于其本身高的脆性和硬度,使得该材料很难通过二次机械加工成所需要的形状,严重制约了该材料的应用。本文总结了本实验室在第三代SiCp/Al电子封装材料以及第四代金刚石/Cu（或Al）电子封装材料的近净成形制备方面所取得的一些突破性成果,并就相关的关键工艺进行了讨论,论文最后对电子封装用高导热金属基复合材料未来的发展做出了展望。     

Thermal investigation of LED array with multiple packages based on the superposition method

In this paper, the superposition method is used to investigate the complete temperature field of a light-emitting diode (LED) packaging substrate, based on the results of transient temperature rise measurements and the thermal resistance coupling matrix. The feasibility of use of the superposition method in an LED array with multiple packages has been proved first by temperature comparisons with the simultaneous operation of an array (5×5) of 25 high power LEDs mounted on a metal core printed circuit board (MCPCB). Compared with existing approaches, the superposition method will measure the internal temperature of chip directly, accurately and nondestructively. According to the relatively accurate and reliable self-heating and coupling temperature rise data, optimization scheme of LED lamp with multiple packages is proposed. The results show that increasing the heat source separation distance and improving the thermal conductivity of thermal interface materials will reduce the temperature rise and thermal non-uniformity.     

激光钻孔技术对氮化镓LED特性的影响

研究利用激光钻孔技术应用于氮化镓发光二极管,是利用高能激光束将蓝宝石基板打出孔洞,并在孔洞内壁蒸镀金属层薄膜,藉以利用金属导热良好的特性,将表面热能传导至基板,并利用封装技术配合,使得热能顺利从底座散去,降低热效应带来的影响.通过实验获得:在注入电流700 mA下,打孔较未打孔的氮化镓发光二极管,光输出功率增加约77％...