發(fā)布時(shí)間：2017-08-08 08:15

  本文關(guān)鍵詞：大功率白光LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和封裝技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 大功率LED 長(zhǎng)波段藍(lán)光LED 芯片 發(fā)光效率 芯片排布 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 封裝技術(shù)

【摘要】：發(fā)光二極管LED(Light Emitting Diode)具有節(jié)能、環(huán)保、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、輕便等優(yōu)勢(shì)的新一代綠色光源。目前,半導(dǎo)體LED固體照明正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈等老一代照明光源,它正漸漸滲透到人們的日常生活當(dāng)中。但半導(dǎo)體LED固體照明的發(fā)光效率提高越來(lái)越困難,而對(duì)于長(zhǎng)波段藍(lán)光LED芯片(462.5-470nm),尚無(wú)成熟的封裝技術(shù)獲得高光效高顯色性白光LED,半導(dǎo)體LED固體照明在應(yīng)用中還有很多實(shí)際問(wèn)題需要去探索。本文從LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和封裝技術(shù)出發(fā)來(lái)提升大功率白光LED的照明性能。本文分別采用了仿流明、集成、COB封裝三種不同的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,取得了以下有意義的研究成果：1、我們利用長(zhǎng)波段(462.5-470nm)芯片,封裝出高顯色性高光效的白光LED。我們提出了五種方案,對(duì)所制備出的五種方案樣品器件進(jìn)行光色電測(cè)試,所測(cè)試出的發(fā)光效率和顯色指數(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ燃坝懻?測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有采用藍(lán)光芯片+黃光熒光粉(530nmYAG)+紅光熒光粉(氮化物)的這種方案進(jìn)行封裝才能達(dá)到較好的效果,測(cè)試出發(fā)光效率為110.031m/w,顯色指數(shù)為80.76,從而實(shí)現(xiàn)了在保持較高光效的情況下,獲得的白光LED顯色效果可以對(duì)色彩進(jìn)行正確判斷。我們應(yīng)用價(jià)格成本相對(duì)低廉的長(zhǎng)波段藍(lán)光LED芯片(462.5-470nm)封裝獲得了高光效高顯色性的白光LED,這對(duì)于降低LED固體照明應(yīng)用成本、推進(jìn)LED產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。2、我們利用垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片封裝實(shí)現(xiàn)50W的串并聯(lián)連接,且采用各芯片的間距為2mm進(jìn)行封裝,制備了該集成器件樣品。測(cè)試出此器件的驅(qū)動(dòng)電壓為30.2V；發(fā)光效率為95.1591m/w,并對(duì)其芯片間距對(duì)器件的發(fā)光效率的影響進(jìn)行了討論。我們發(fā)現(xiàn)此器件具有高驅(qū)動(dòng)電壓,較好的發(fā)光效率,該器件為L(zhǎng)ED芯片在固體照明中提供了一種新的工藝設(shè)計(jì)路線。3、在封裝材料,封裝工藝流程相同等的前提下,我們研究了不同芯片排布方式對(duì)COB封裝器件性能的影響。我們篩選出了圓形結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)、矩形結(jié)構(gòu)COB,三種結(jié)構(gòu)COB芯片水平間距都為2mm。我們分別制備了三種結(jié)構(gòu)的樣品并對(duì)三種樣品進(jìn)行光色電測(cè)試。我們發(fā)現(xiàn)矩形結(jié)構(gòu)的COB發(fā)光效率最高,達(dá)到了93.491m/w。不同的形狀結(jié)構(gòu)排布會(huì)導(dǎo)致芯片發(fā)光區(qū)域不同,會(huì)影響器件的發(fā)光效率。由于矩形結(jié)構(gòu)COB的芯片主要是集中在基板的中心,發(fā)光區(qū)域相對(duì)比較平衡,因此,發(fā)光效率相對(duì)較高。通過(guò)以上樣品的測(cè)試結(jié)果及分析,對(duì)于COB封裝來(lái)說(shuō),我們認(rèn)為芯片集中在支架的中心區(qū)域的排布其發(fā)光效率會(huì)相對(duì)更高,可以運(yùn)用到實(shí)際工藝生產(chǎn)中,獲得一種提高發(fā)光效率的芯片排布設(shè)計(jì)工藝。
【關(guān)鍵詞】：大功率LED 長(zhǎng)波段藍(lán)光LED 芯片 發(fā)光效率 芯片排布 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 封裝技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：江西科技師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 引言10-11
• 1.2 LED產(chǎn)業(yè)鏈11-13
• 1.3 傳統(tǒng)光源與LED發(fā)光原理及特性13-15
• 1.3.1 傳統(tǒng)光源發(fā)光原理13
• 1.3.2 LED發(fā)光原理13-14
• 1.3.3 LED光源特點(diǎn)與應(yīng)用范圍14-15
• 1.4 LED國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.5 大功率LED封裝技術(shù)存在的問(wèn)題17-19
• 1.6 論文主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.7 本章小結(jié)20-21
• 第二章 LED芯片封裝技術(shù)21-30
• 2.1 LED的主要性能參數(shù)21-25
• 2.1.1 LED的電參數(shù)21-22
• 2.1.2 LED光學(xué)參數(shù)22-25
• 2.1.3 LED熱學(xué)性能25
• 2.2 白光LED的實(shí)現(xiàn)25-26
• 2.3 LED封裝技術(shù)的分類26-28
• 2.3.1 引腳式封裝26-27
• 2.3.2 貼片式封裝27
• 2.3.3 功率型仿流明支架式封裝27-28
• 2.3.4 COB封裝28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 長(zhǎng)波段藍(lán)光LED芯片的高光效高顯色性研究30-47
• 3.1 引言30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)所需材料及設(shè)備30-36
• 3.3 設(shè)計(jì)方案36
• 3.4 樣品的制備36-40
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析40-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 垂直結(jié)構(gòu)大功率集成封裝LED器件的發(fā)光效率研究47-58
• 4.1 引言47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)所需材料及設(shè)備47-51
• 4.3 垂直結(jié)構(gòu)串并聯(lián)的實(shí)現(xiàn)51-52
• 4.4 封裝工藝路線設(shè)計(jì)52-55
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 不同芯片排布方式對(duì)COB封裝器件性能的影響58-66
• 5.1 引言58-59
• 5.2 COB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備59-61
• 5.2.1 COB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59
• 5.2.2 樣品的制備59-61
• 5.3 三種芯片排布方式對(duì)器件性能的影響61-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)和展望66-69
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

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