發(fā)布時(shí)間：2018-05-07 23:11

  本文選題：COB-LED + 溫度沖擊�。� 參考：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著全球原油資源的不斷減少以及節(jié)能減排的呼聲下,具備節(jié)能、環(huán)保、長壽命等優(yōu)勢的LED在人類照明史上贏得了第四代照明光源的稱號。目前,大功率集成COB(Chip on board)封裝的LED具有功率大、光效高、成本低等優(yōu)點(diǎn),使其受到廣泛的關(guān)注。然而COB封裝的LED由于集成多顆芯片,且互連金線比較復(fù)雜,在生產(chǎn)、存儲和使用過程中不可避免會遇到各種影響因素,比如散熱不足、濕度、沖擊等,這將嚴(yán)重影響其可靠性。在LED的可靠性研究中,對金線的研究主要集中在單顆芯片的LED上,而對于COB封裝的LED,尤其是其金線排布的研究甚少。因此,本文針對COB封裝LED在溫度沖擊載荷下金線的可靠性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和仿真分析的研究。本文設(shè)計(jì)了兩組用于溫度沖擊實(shí)驗(yàn)的大功率COB-LED樣品,并對其進(jìn)行了常溫實(shí)驗(yàn)和溫度沖擊實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:常溫下熱電偶測得點(diǎn)亮后溫度穩(wěn)定的樣品Tc點(diǎn)為58℃,推算出結(jié)溫為85℃,驗(yàn)證了選取熱沉的合理性;溫度沖擊實(shí)驗(yàn),修正了熱電偶引起的誤差,推算出樣品結(jié)溫為133.7℃(高溫箱)和8.3℃(低溫箱)。溫度沖擊和電流復(fù)合加載下的樣品S1和S2的光通量在前十次出現(xiàn)較大的下降趨勢,并逐漸趨于平緩,正向電壓出現(xiàn)上升趨勢;溫度沖擊單獨(dú)加載下的樣品S3、S4、S5的光通量和正向電壓幾乎無變化;而樣品S1出現(xiàn)金線的斷裂失效發(fā)生在第二焊點(diǎn)與金線結(jié)合處的頸部,樣品S4因第二焊點(diǎn)根部的虛焊引起部分死燈的現(xiàn)象。本文應(yīng)用ANSYS Workbench對大功率集成白光COB-LED進(jìn)行穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱分析以及熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,得到其熱分布、溫度變化以及金線的塑性應(yīng)變和應(yīng)力狀況;將金線排布分為三類(Z系列、B系列和W系列),并分別建立金線模型。結(jié)果顯示:溫度沖擊-電流復(fù)合加載下以及溫度沖擊單獨(dú)加載下的金線等效塑性應(yīng)變最大的是B系列,其次是Z系列,最小的是W系列。B系列金線在高溫-電流復(fù)合加載下的等效塑性應(yīng)變發(fā)生在第一焊點(diǎn),最大能夠達(dá)到2%,最容易發(fā)生疲勞失效。低溫-電流復(fù)合作用下總變形最大值發(fā)生在透鏡邊緣和無芯片處,合理布局芯片可以改善金線的受力狀態(tài),提高金線可靠性;溫度沖擊對未通電流的樣品影響較小;實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對比分析,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)樣品S1的失效是由于B系列金線失效引起的,而樣品S4因第二焊點(diǎn)的虛焊引起。基于對金線可靠性的分析,提出了金線排布方式的優(yōu)化方案,即適當(dāng)延長金線長度,減小第一焊點(diǎn)和第二焊點(diǎn)的高度差,可以減小金線所受到的應(yīng)力和塑性應(yīng)變,另外,盡量避免徑向焊接的金線排布,改為周向分布,進(jìn)而這些改進(jìn)可以提高COB-LED可靠性。綜上所述,本文通過實(shí)驗(yàn)和有限元仿真研究了大功率COB-LED溫度沖擊下金線的可靠性,分析了實(shí)驗(yàn)前后的光、色、電參數(shù)變化,驗(yàn)證了試驗(yàn)中失效樣品的金線斷裂情況,研究了不同排布下的金線的應(yīng)力和應(yīng)變,并提出了提高金線可靠性的技術(shù)參考。
[Abstract]:In recent years , with the decline of global crude oil resources and the demand of energy saving and emission reduction , LEDs with advantages of energy saving , environmental protection and long life have won the title of the fourth generation of illumination sources in the history of human illumination . Based on the analysis of the reliability of the gold wire , the maximum deformation maximum of the B - series gold wire under high temperature - current composite loading occurs at the edge of the lens and no chip .

【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM923.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1858874