金刚石/铜复合材料对大功率LED性能影响的数值分析

解决大功率发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的散热问题是提高LED封装可靠性的重要环节,其突破点就是对芯片热沉和基架材料及封装结构的设计.本文采用有限元方法研究了热沉材料及散热结构对大功率LED散热性能的影响.结果表明,当大功率LED具有相同的水冷散热结构、不同的热沉材料时,其温度场分布的趋势一致,都是芯片处的温度处于最高,随着与芯片距离的增加温度逐渐降低,水冷部分处于最低.与采用铜热沉的大功率LED相比,采用金刚石/铜复合材料热沉的大功率LED的芯片结温更低,芯片功率为5W和20W时芯片结温的降低率分别为9％和120,因此,金刚石/铜复合材料对降低大功率LED芯片结温的效果比较明显,且LED的芯片输入功率越大,金刚石/铜复合材料热沉对LED散热起到的作用越大.当大功率LED具有相同的金刚石/铜复合材料热沉、不同的散热结构时,水冷散热结构的散热效果要远远高于鳍片散热结构.     

宽带驱动放大器MMIC的SMD封装

研究了一种采用Rogers 4003型有机基板材料和PCB工艺制造的MMIC一级封装结构,该封装结构与SMT工艺兼容,具有良好的散热性能和较低的成本,可用于X＆Ku波段驱动放大器芯片.采用三维电磁场仿真软件对封装结构进行了优化设计,制备了封装结构样品,并采用HP 8722D型高频网络分析仪实测了封装后的X＆Ku波段驱动放大器芯片性能.测试结果表明,在6～18GHz频段内,封装后芯片的增益维持在20dB以上,反射小于-10dB,性能与裸芯片十分接近.关键词:MMIC,封装,有机基板材料,SMT,三维电磁场仿真     

DFN封装器件热-结构模拟仿真分析

借助有限元模拟仿真软件ANSYS,研究分析了不同的封装体、芯片和框架厚度,以及散热底和芯片基岛尺寸对于小尺寸两边扁平无引脚(DFN)封装器件在回流焊温度条件下的热应力及翘曲变形分布影响。结果表明:封装体等效热应力最大处位置均位于框架、芯片和塑封料将银浆包裹处(即:银浆溢出的三角区域),其数值随封装体厚度减薄呈递减趋势;整体的热应力分布也随之沿着芯片、银浆和框架结合界面的中心位置向银浆三角区域延伸并逐步增大;对于薄型DFN封装体,芯片厚度、散热底和芯片基岛尺寸对于封装体总体翘曲变形的影响较小;框架厚度对于封装体总体翘曲变形及等效应力的影响较大;通过适当地减薄封装体厚度,并同时减薄框架厚度可以有效地降低封装体热应力,且总体翘曲变形都在1um以下。     

大功率LED器件散热技术与散热材料研究进展

随着LED(light emitting diode)器件功率的增大,造成结温升高并导致LED器件可靠性和使用寿命明显降低。因此开发高效、低成本,且可靠性高的散热技术与散热材料已成为大功率LED器件研发领域的一个重要研究方向。从LED芯片结构设计、辅助散热装置及封装散热材料的设计与选用这3个方面对大功率LED器件的散热技术与散热材料研究进展进行了综述。     

基于Pro/Mechanica的IPM散热分析及优化

建立了三菱IPM的简化热模型,利用有限元分析方法,运用Pro/Mechanica为对其工作温度场进行了分析。针对芯片自身结温超过芯片的最大可承受温度的情况,对IPM的散热性能提出了优化方案,采用针形散热器以实现其外表热量的快速散发。并提出一种新型的封装形式,即用塑封树脂和铝合金进行混合封装。通过热分析表明,该封装对于IPM芯片散热有着明显的作用。     

MEMS封装技术

MEMS封装是在微电子封装技术基础上发展起来的一项关键的MEMS技术.首先提出了MEMS封装设计的一些基本要求,包括封装等级、封装成本、环境影响、接口问题、外壳设计以及热设计等方面.在此基础上,介绍了键合技术、倒装芯片技术、多芯片封装以及3D封装等几种重要的MEMS封装技术,并给出了一个封装实例.最后进一步探讨了MEMS封装的发展趋势及研究动向.     

芯片封装技术知多少

介绍了电脑中存在着的各种各样不同处理芯片的封装形式及这些封装形式的技术特点以及优越性。     

功率型LED散热基板的研究进展

在与传统LED散热基板散热性能比较的基础上,分析了国内外功率型LED散热基板的研究现状,介绍了金属芯印刷电路板、陶瓷基板、金属绝缘基板和金属基复合基板的结构特点、导热性能及封装应用,指出了功率型LED基板材料的发展趋势及需要解决的问题.     

LED封装技术发展的研究与展望

<正>技术进步和市场需求是LED产业发展的2大动力。LED封装经历了各种封装形态的传统正装封装和有引线倒装封装发展历程。随着市场需求变化、LED芯片制备技术和LED封装技术的发展,LED封装将主要朝着高功率、多芯片集成化、高光效及高可靠性、小型化的方向发展。从中国LED封装发展历程上看,有传统正装封装用LED芯片、有引线覆晶(Flip-Chip)封装用LED芯片和无引线覆晶封装用LED芯片等几种结     

大功率LED封装基板研究进展

随着大功率LED向高电流密度、高光通量发展,热流密度猛增使得LED散热问题日益严重。封装基板对LED的散热至关重要。在简介LED的封装结构及散热方式的基础上,分析总结了常见封装基板材料的性能参数,并对目前市场常见封装基板MCPCB、DBC、DAB、DPC、LTCC、HTCC、Al/SiC以及最近出现的新型材料基板的特征、制造工艺、应用等进行了综述。     

微间隙结构的温度场测量与分析

随着高功率、高性能集成电路的快速发展,芯片的散热面临着巨大挑战。微间隙结构具有长度和宽度尺寸较大、高度尺寸微小的特点,容易在芯片散热面构造,有利于实现高热导率的微流体散热。本文提出了微间隙结构温度场的测量方法,采用3×3阵列的9个0603型贴片式温度传感器,测量在两相流通过被热源加热的微间隙结构时的温度场。微间隙的四个角的温度最高,中间区域温度较低。微间隙的温度场分布为两个区域:有效散热区和热点区,呈"十"字型分布。研究了微间隙结构在气液两相流的散热技术下的散热性能及特点,并得出气液两相流在微间隙中的散热效果优于单相流。     

无线传感网3D-MCM封装结构的设计与实现

设计和实现了一种新型的三维多芯片组件(3D-MCM).采用融合了FCOB(flip-chip on board)、COB(chip on board)、BGA(ball grid array)等技术的三维封装(3D packaging)形式,通过倒装焊和引线键合等互连技术在高密度多层有机基板上实现了塑封BGA器件和裸芯片的混载集成.对器件结构的散热特性进行了数值模拟,并对热可靠性进行了评估.实现了电功能和热机械可靠性,达到设计要求并付诸应用.     

数值模拟在大功率LED封装热分析中的应用现状

综述了采用计算机模拟方法研究芯片衬底材料及厚度、键合材料及厚度、热沉材料及厚度、透镜材料、散热肋片结构、榆入功率、空气对流换热系数、外加热管等对大功率LED散热性能影响的现状.芯片的结温随衬底材料、热沉材料热导率的升高呈先快速降低而后缓慢降低的趋势,选用热导率高的键合材料会对降低芯片结温起到一定作用,而透镜材料对LED散热性能的影响较小.LED的输入功率与芯片结温呈正比关系,散热器结构与散热方式会时LED散热性能有不同的影响.此外,还指出了提高大功率LED散热能力的途径.     

白光发光二极管用荧光粉的研究进展

针对目前获取发光二极管(LED)白光的3种主要方法,即三基色荧光粉配合、蓝光LED芯片激发YAG:Ce3+荧光粉和单一离子(Dy3+)的发射进行综述,着重介绍各种方法中所需荧光粉的制备方法和结构体系及其优、缺点,简单总结白光发光二极管研究领域存在的问题及发展趋势。     

白色LED照明光源

报道了由黄、蓝二色发光二极管芯片组成的白色发光二极管的研制,结构和性能。     

铝酸锌（ZnAl_2O_4）基导热陶瓷材料的研究

随着现代信息技术及其相关产业的蓬勃发展,高性能芯片的应用领域更加广泛,需求量也与日俱增,严重挑战了传统的电子封装材料研究产业。尤其是在电子设备越来越集成化、越来越小型化的变化中,散热能力成为封装基板应用问题的关键因素。在该背景下,微波陶瓷基本材料凭借其导热性良好的属性广泛应用于电子封装领域。其中,ZnAl_2O_4陶瓷导热和微波介电能力的表现都非常好,成为陶瓷基板材料的首选。     

硅氧碳纳米镶嵌复合薄膜的氧空位形成与散热基板封装

自支撑硅氧碳纳米镶嵌复合薄膜具有细小等轴β-SiC纳米晶弥散分布在非晶态相SiO_xC_y和游离碳基体的复合结构。利用电子顺磁共振谱(EPR)仪对900~1 200℃终烧薄膜复合结构中的氧空位形成进行分析;采用丝网印刷法在薄膜表面获得两条平行高温银浆电路层,并以其为散热基板进行LED器件板上芯片封装(COB)。通过扫描电镜(SEM)与光学显微镜对薄膜微观形貌及封装结构进行观察,并通过LED热光参数测试仪对其结温进行探究。结果表明,终烧温度升高,薄膜氧空位浓度增大,g因子接近自由电子值2.0023。高温银浆导电层均匀致密保证良好电导效果。1 200℃终烧薄膜作为散热基板具有较好热传导与绝缘特性,其封装LED结温约为33.7℃,低于120℃限制,有望规模应用于大功率LED器件领域。     

LED封装材料的研究进展

发光二极管是一类可直接将电能转化为可见光和热等辐射能的发光器件。随着亮度和功率的不断提高,封装材料成为制约LED进入照明领域的关键技术之一。针对LED对封装材料的性能要求,综述了LED封装材料种类、特点及发展现状,并重点介绍了环氧和有机硅材料的应用研究进展。     

热电制冷技术的研究进展与评述

热电制冷技术是一种环保型制冷技术,应用越来越广泛,可以满足一些特殊制冷场合的制冷要求,在先进电子封装的高精度温度控制、高品质电子元器件性能检测和电子芯片冷却的应用中体现了其他制冷方法所不具备的优越性.通过查阅大量文献,在充分了解热电制冷技术理论的基础上,从热电材料、温差电对结构和强化散热方式三方面对热电制冷技术近年的一些研究热点和进展进行了总结和评述,并对以后的发展方向提出了展望.     

高亮度LED灯具热界面材料制备及热模拟分析

利用具有优异导热性能的石墨烯制备了石墨烯／硅油热界面复合材料,研究了材料的相关性能,并将其用于高亮度LED路灯上的散热封装,在对其封装散热效果分析时发现,该热界面材料能有效地降低器件界面热阻,改善高亮度LED的散热问题;同时采用有限元模拟软件ANSYS对热界面材料的散热效果进行模拟,为改进LED封装技术提供了依据。