大功率白光LED的熒光粉涂覆工藝及散熱技術研究
發(fā)布時間:2017-04-10 10:22
本文關鍵詞:大功率白光LED的熒光粉涂覆工藝及散熱技術研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 在世界范圍內白光LED照明已經成為重要經濟價值和社會意義的高新技術產業(yè)。本論文首先闡述全球LED的發(fā)展概況、白光LED的器件結構和工作原理、LED封裝的主要工藝以及LED熒光粉涂覆傳統(tǒng)工藝的局限性;然后針對大功率白光LED封裝關鍵技術的熒光粉涂覆工藝技術和散熱技術開展具體研究。 本論文首先針對藍光芯片與黃色YAG:Ce熒光粉的光學匹配性,對所選用藍光芯片和不同型號熒光粉樣品的光譜及色坐標進行測試與分析,篩選出與芯片最佳匹配的熒光粉型號,為下一步熒光粉涂覆實驗做好準備;并討論藍光芯片與熒光粉匹配性對白光LED器件發(fā)光性能的影響。 然后提出并實施熒光粉涂覆新工藝:通過添加氣相SiO_2對熒光粉和樹脂混合物進行改性,并利用自行設計的升降裝置和模具,制備出形狀規(guī)則、厚度一致和分布均勻的熒光粉涂層,改善大功率白光LED的光學均勻性與一致性;同時研究在該涂覆工藝實施過程中氣相SiO_2含量、熒光粉涂層結構形狀、封裝樹脂性能和熒光粉用量等因素對涂層效果以及LED發(fā)光性能的影響。 最后以有限元分析理論為基礎,利用Ansys軟件對封裝結構、使用材料和封裝質量對大功率LED熱場分布進行模擬分析,總結出這些因素對大功率LED熱場分布的影響;并以熱場模擬分析結果為指導,根據(jù)現(xiàn)有實驗條件,自行設計并制備出大功率LED封裝用氧化鋁陶瓷散熱基板,并對氧化鋁陶瓷基板與鋁金屬基板的散熱效果進行實際驗證比較,結果表明氧化鋁陶瓷基板的散熱效果明顯好于金屬鋁基板。
【關鍵詞】:LED照明 大功率封裝 熒光粉涂覆 散熱模擬 陶瓷基板
【學位授予單位】:廈門大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:TQ422
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-6
- 目錄6-8
- Contents8-10
- 第一章 緒論10-30
- 1.1 概述10-11
- 1.2 LED發(fā)展概況11-17
- 1.2.1 國內外LED技術發(fā)展11-14
- 1.2.2 LED發(fā)光市場應用前景14-17
- 1.3 大功率LED封裝基礎17-27
- 1.3.1 大功率LED發(fā)光原理及其結構17-21
- 1.3.2 芯片制作過程21-23
- 1.3.3 封裝結構的演變23-25
- 1.3.4 白光LED原理25-27
- 1.4 本論文研究內容27-30
- 第二章 藍光芯片與YAG:Ce黃色熒光粉的光譜匹配性研究30-36
- 2.1 匹配性原理介紹30
- 2.2 匹配性實驗方法30-31
- 2.3 匹配性實驗結果與討論31-35
- 2.4 小結35-36
- 第三章 大功率LED熒光粉涂覆工藝研究36-64
- 3.1 傳統(tǒng)熒光粉涂覆工藝技術36-37
- 3.1.1 目前國內熒光粉涂覆工藝概況36-37
- 3.2 新型熒光粉涂覆工藝實驗37-40
- 3.2.1 實驗原材料及設備38-39
- 3.2.2 實驗工藝流程39-40
- 3.3 實驗測試平臺的建立40-42
- 3.4 新工藝成型效果及討論42-63
- 3.4.1 新工藝下熒光粉涂層的成型效果42-44
- 3.4.2 新涂覆工藝制備LED的發(fā)光性44-53
- 3.4.3 不同熒光粉涂層結構LED的光學性能53-55
- 3.4.4 樹脂性能對樣品光學性能的影響55-58
- 3.4.5 氣相SiO_2含量對涂覆工藝效果的影響58-60
- 3.4.6 熒光粉含量對發(fā)光性能的影響60-63
- 3.5 小結63-64
- 第四章 封裝中的散熱機制及熱模擬64-84
- 4.1 散熱機制64-69
- 4.1.1 熱的產生64
- 4.1.2 熱對LED的影響64-66
- 4.1.3 熱傳導理論66-69
- 4.2 制冷方式69-71
- 4.3 基于Flipchip型大功率LED封裝的熱模擬71-83
- 4.3.1 襯底粘結材料對溫度分布影響的熱模擬73-80
- 4.3.2 散熱基板材料對封裝散熱效果影響的熱模擬80-83
- 4.4 小結83-84
- 第五章 大功率LED用氧化鋁陶瓷散熱基板的設計與制備84-90
- 5.1 氧化鋁陶瓷散熱基板的設計思路84-85
- 5.2 氧化鋁陶瓷散熱基板的制備工藝85-87
- 5.3 氧化鋁陶瓷散熱基板的性能測試87-88
- 5.4 陶瓷基板散熱效果的驗證比較88-89
- 5.5 小結89-90
- 結論90-92
- 參考文獻92-96
- 致謝96-97
- 發(fā)表論文情況97
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本文編號:296519
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