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功率型led电压温度系数的研究

光电子．激光 2008年第12期19卷 1580-1583页

作者：张海兵吕毅军李开航陈焕庭高玉琳陈忠厦门大学物理系福建省半导体照明工程技术研究中心福建厦门361005

理论上详细分析了led正向电压随温度变化的物理机理，并在大的电流范围（0．1-200mA）和温度范围（60-350K）内，对AIGaInP、InGaN材料系功率型led正向电压随温度的变化关系进行了系统的实验研究。发现在恒定电流下，两者的变化关系可... 详细信息

理论上详细分析了led正向电压随温度变化的物理机理，并在大的电流范围（0．1-200mA）和温度范围（60-350K）内，对AIGaInP、InGaN材料系功率型led正向电压随温度的变化关系进行了系统的实验研究。发现在恒定电流下，两者的变化关系可分为高温区和低温区两段。在高温区两者为线性反比关系，并且电压温度系数与正向电流有关，在低温区正向电压随温度减小而突然急剧增大。理论很好地解释了实验结果。

关键词：功率型led 结温电压温度系数温度传感器

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功率型led瞬态温度场及热应力分布的研究

光电工程 2011年第2期38卷 132-137页

作者：朱旭平余桂英丁纾姝胡书红中国计量学院计量测试工程学院杭州310018

针对功率型led器件的热特性,以热应力理论为依据,采用有限元软件ANSYS进行热应力计算,得到了Lumileds的1Wled瞬态温度场和应力场分布云图,基板顶面平行于X轴路径上的热应力、应变及剪应力的分布曲线。模拟结果表明最大应力集中在键合层... 详细信息

针对功率型led器件的热特性,以热应力理论为依据,采用有限元软件ANSYS进行热应力计算,得到了Lumileds的1Wled瞬态温度场和应力场分布云图,基板顶面平行于X轴路径上的热应力、应变及剪应力的分布曲线。模拟结果表明最大应力集中在键合层边角处;轴向最大位移在透镜与热沉接触边缘;最大剪应力集中在键合层的边角区域。通过实验测试了led基板底面中心点的温度变化,与仿真结果相符合,研究了各层材料导热系数对led温度场和应力场分布的影响。最后根据以上的研究结论提出了提高led品质的方法。论文结果对大功率led封装具有意义。

关键词：功率型led 温度场热应力 ANSYS

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功率型led封装键合材料的有限元热分析

半导体光电 2011年第4期32卷 517-520页

作者：刘一兵湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 邵阳职业技术学院机电工程系湖南邵阳422000

建立了功率型led结构,分析了其热阻模型,对采用高导热导电银胶、纳米银焊膏、大功率芯片键合胶、Sn70Pb30四种键合材料的led进行了ANSYS有限元软件仿真对比研究。结果表明,纳米银焊膏具有最优的传热特性。采用了正向电压法对3W蓝光led... 详细信息

建立了功率型led结构,分析了其热阻模型,对采用高导热导电银胶、纳米银焊膏、大功率芯片键合胶、Sn70Pb30四种键合材料的led进行了ANSYS有限元软件仿真对比研究。结果表明,纳米银焊膏具有最优的传热特性。采用了正向电压法对3W蓝光led进行了热阻测量,其数值与仿真结果基本相符,验证了模拟仿真结果的真实性。

关键词：功率型led 键合材料热阻 ANSYS有限元分析软件正向电压法

功率型led封装基板材料的温度场和热应力分析

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半导体光电 2011年第5期32卷 646-649页

作者：刘一兵湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 邵阳职业技术学院机电工程系湖南邵阳422000

建立了功率型led的有限元热学模型,选择Al2O3,AlN,Al-SiC,铜钼合金四种基板材料,采用ANSYS热分析软件仿真不同基板材料的温度场和热应力分布,得出如下结论:AlN基板的结温和热阻最低,结温达到120℃时所加的热载荷值最大;最大热应力主要... 详细信息

建立了功率型led的有限元热学模型,选择Al2O3,AlN,Al-SiC,铜钼合金四种基板材料,采用ANSYS热分析软件仿真不同基板材料的温度场和热应力分布,得出如下结论:AlN基板的结温和热阻最低,结温达到120℃时所加的热载荷值最大;最大热应力主要集中在芯片与基板的界面附近,AlN基板的最大热应力最低。因此,AlN材料是较理想的基板材料。

关键词：功率型led 基板材料 ANSYS软件

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利用结构函数分析功率型led的热特性

光电子．激光 2009年第4期20卷 454-457页

作者：张海兵吕毅军陈焕庭李开航高玉琳陈忠陈国龙厦门大学物理系福建省半导体照明工程技术研究中心福建厦门361005

运用电学法测量功率型led冷却瞬态温度曲线,通过数学方法将其转化为积分和微分结构函数来分析器件各区域的热阻和热容,结果发现,各层材料的测量值与理论值基本一致。1μs的瞬态数据采集精度和高的重复性保证了实验结果的准确性和可靠性... 详细信息

运用电学法测量功率型led冷却瞬态温度曲线,通过数学方法将其转化为积分和微分结构函数来分析器件各区域的热阻和热容,结果发现,各层材料的测量值与理论值基本一致。1μs的瞬态数据采集精度和高的重复性保证了实验结果的准确性和可靠性,运用这种方法比较了3种不同金属芯印刷电路板(MCPCB)对功率型led的散热效果,贝格斯Al基板散热性能最好,ANTAl基板次之,普通Al基板最差。研究表明,利用结构函数分析功率型led的热特性是一种强有力的方法。

关键词：功率型led 结构函数热阻金属芯印刷电路板(MCPCB)

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功率型led热特性测试及评价

半导体技术 2014年第6期39卷 452-458页

作者：杨卧龙纪献兵徐进良华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室多相流动与传热北京市重点实验室

针对现有热特性测试及评价标准尚不完善的问题,以功率型发光二极管(led)的精确热特性测试及评价为目标,采用光热一体化测试技术对不同的led灯珠进行了热特性测试,研究了测试电流对K值标定及结温测试的影响,分析了热特性随环境温度的变... 详细信息

针对现有热特性测试及评价标准尚不完善的问题,以功率型发光二极管(led)的精确热特性测试及评价为目标,采用光热一体化测试技术对不同的led灯珠进行了热特性测试,研究了测试电流对K值标定及结温测试的影响,分析了热特性随环境温度的变化情况,提出了热性能测试及评价的合理建议。研究结果表明:测试电流对K值标定及结温测试有较大影响,测试电流的合理选取与芯片本身及功率的大小有关;材料的热导率随环境温度变化波动,对于某些高温使用环境,仅25℃的热性能参数数据并不能准确反应led的热特性;热阻测试的准确性与光功率有关,光热一体化测试有利于得到准确的热特性数据。

关键词：功率型led 热特性光热一体化环境温度光功率

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功率型led封装技术

液晶与显示 2008年第4期23卷 508-513页

作者：刘一兵丁洁湖南大学电气与信息工程学院

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... 详细信息

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。

关键词：功率型led 封装结构封装关键技术

GaN基功率型led芯片散热性能测试与分析

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半导体光电 2006年第3期27卷 236-239页

作者：钱可元郑代顺罗毅清华大学深圳研究生院半导体照明实验室广东深圳518055

与正装led相比,倒装焊芯片技术在功率型led的散热方面具有潜在的优势。对各种正装和倒装焊功率型led芯片的表面温度分布进行了直接测试,对其散热性能进行了分析。研究表明,焊接层的材料、焊接接触面的面积和焊接层的质量是制约倒装焊LE... 详细信息

与正装led相比,倒装焊芯片技术在功率型led的散热方面具有潜在的优势。对各种正装和倒装焊功率型led芯片的表面温度分布进行了直接测试,对其散热性能进行了分析。研究表明,焊接层的材料、焊接接触面的面积和焊接层的质量是制约倒装焊led芯片散热能力的主要因素;而对于正装led芯片,由于工艺简单,减少了中间热沉,通过结构的优化,工艺的改进,完全可以达到与倒装焊led芯片相同的散热能力。

关键词：功率型led 倒装焊结构散热性能热阻

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功率型led陶瓷基印刷电路板的研究

功率型LED陶瓷基印刷电路板的研究

作者：董政浙江大学

学位级别：硕士

经历了白炽灯、荧光灯之后,led照明以其耗电少、寿命长、绿色无污染等优点成为未来照明产业的发展方向。随着led功率增大,散热问题已经成了制约大功率led发展的一个瓶颈。陶瓷基印刷电路板具有绝缘强度高、散热性能好等优点,被业界广泛... 详细信息

经历了白炽灯、荧光灯之后,led照明以其耗电少、寿命长、绿色无污染等优点成为未来照明产业的发展方向。随着led功率增大,散热问题已经成了制约大功率led发展的一个瓶颈。陶瓷基印刷电路板具有绝缘强度高、散热性能好等优点,被业界广泛看好,本论文从理论、实验以及产业化三个方面研究了大功率led用高导热陶瓷基印刷电路板,论文的主要研究工作和取得的成果如下： 1、建立了功率型led电路散热模型,从理论上研究了功率型led散热基板的导热系数以及基板厚度对散热性能的影响。采用ANSYS有限元稳态热分析对模型进行仿真分析,得出较为理想的大功率led器件材料及结构,并进行了实验验证。实验结果表明：新型陶瓷基板可以使功率型led散热热阻从传统FR-4环氧树脂覆铜板的300K/W降低到10K/W左右;一定的陶瓷基板厚度可使基板散热效率和材料韧性两方面达到最佳值。 2、提出了一整套采用氧化铝陶瓷为散热基板的印刷电路制备方案。选用了市场上工艺较为成熟的氧化铝陶瓷为基板材料,采用丝网印刷技术,以正性、负性两种油墨掩膜方式制作电路图型,成功地制备出符合产业化要求的功率型led印刷电路板。该方案与现行的印刷电路制备工艺比较接近,能大大降低了工艺设备的改进成本。 3、设计了“过渡层+阻挡层+焊接层”多层膜系导电层结构,研究了用磁控溅射技术制备导电膜层的工艺参数,确定了导电层的最佳材料及膜层厚度,其导电层薄膜拉脱强度达到1.5MPa以上,能承受450℃无铅焊料熔蚀,完全满足无铅贴片焊接的工艺要求。 4、参与了磁控溅射金属化生产线的设计和工艺制定,并调试了该生产设备,进行了产业化生产研究。 5、探索了氮化铝陶瓷基印刷板的制备,采用等离子喷涂工艺在铝基板上制备了氮化铝绝缘层,分析并提出了在此绝缘层上制备导电电路图案的方法。

关键词：功率型led 散热基板氧化铝陶瓷丝网印刷磁控溅射