基于大功率led的封装与散热.doc

摘要 由于目前半导体发光二极管晶片技术的限制大功率LED散热封装技术LED发光原理和结构、参数特性、芯片的结构及封装。通过对散热的分析介绍人大功率LED封装的关键技术：低热阻封装工艺高取光率封装结构与工艺阵列封装与技术封装大生产技术封装可靠性测试与评估LED发展的重要性及怎样更好的封装、散热。 关键词：LED；散热；封装；对比 ABSTRACT Due to the limitation of current semiconductor light-emitting diode chip technology, so high power LED heat dissipation packaging technology becomes very important.This paper discusses the principle and the structure, power type LED characteristic parameters, the structure of the chip, and encapsulation. Through the analysis of the heat dissipation references the key technology of high power LED packaging: encapsulation process low thermal resistance, high rate of light encapsulation structure and craft, the grid array and system integration technology, production technology, the packaging reliability test and evaluation. Comparing the final choice of different materials, choose the best encapsulation, the cooling way. This paper mainly discussed from the above several aspects, from various aspects show the importance of packaging and heat dissipation of high-power LED development and how to better encapsulation, heat dissipation. Keywords: The LED；; Heat dissipation；Encapsulation；contrast 目 录 第一章 功率型LED概述 1 1.1 LED的结构和发光原理 1 1.2 LED参数特性 2 1.2.1 电学特性 2 1.2.2 光学特性 3 1.3 芯片的制备与结构 4 1.3.1 芯片制备过程 4 1.3.2 芯片结构 5 1.4 功率型LED封装 5 1.4.1 LED的封装工艺 6 1.5 大功率LED 7 第二章 散热分析与设计 8 2.1 大功率LED热的产生 8 2.1.1 大功率LED工作时发热的原因 8 2.2 热量的传递方式 9 2.2.1 热辐射 9 2.2.2 对流 10 2.2.3 热传导 10 2.3 LED的热阻 10 2.3.1 热阻的定义 10 2.3.2 热阻分析 11 2.4 LED的结温 13 2.4.1 结温的定义 13 2.4.2 结温分析 13 2.5 大功率LED封装的关键技术 15 2.5.1低热阻封装工艺 15 3.5.2高取光率封装结构与工艺 15 3.5.3阵列封装与系统集成技术 16 3.5.4封装大生产技术 17 3.5.5封装可靠性测试与评估 18 第三章 大功率LED的封装散热 19 3.1 材料选择 19 3.1.1芯片的选择 19 3.1.2 粘结材料选择 20 3.1.3 灌封胶和荧光粉的选择 20 3.1.4 基板材料的选择 21 3.2 装焊工艺 22 3.3 热沉设计及热匹配计算 23 3.4 静电保护电路 24 第四章 总结与展望 26 4.1总结 26 4.2展望 26 参考文献 27 致谢 28 第一章 功率型LED概述 1.1 LED的结构和发光原理 发光二极管的核心部分是一个电致发光（electroluminescence）的半导体材料，它被至于支架上，四周被环氧树脂胶密封。发光二极管的基本构造图，如图.1所示。 图.1 LED基本构造 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化