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1、最近隨著發(fā)光二極管(LED)芯片發(fā)光效率的提高以及大功率高亮度LED(HB-LED)芯片的制備成功,使得白光HB-LED固態(tài)照明成為現(xiàn)實(shí),特別是以后與太陽能電池等節(jié)能電源的集成,將成為未來綠色的全固體態(tài)節(jié)能照明光源。由于白光HB-LED與傳統(tǒng)光源相比的突出性能以及其未來的巨大市場(chǎng)前景,各個(gè)國家地區(qū)爭(zhēng)相投資研發(fā)白光LED照明光源,這也將推動(dòng)相關(guān)的光電子、材料、能源、半導(dǎo)體芯片制作以及封裝行業(yè)等進(jìn)一步的發(fā)展。本文主要工作圍繞白光HB-LED
2、的封裝工藝,設(shè)計(jì)單個(gè)大功率芯片封裝結(jié)構(gòu)并對(duì)整個(gè)封裝工藝進(jìn)行研究,提出Chip-On-Board (板上封裝)芯片級(jí)以及系統(tǒng)級(jí)封裝的創(chuàng)新理念,將其應(yīng)用于多芯片陣列封裝模塊中,并有針對(duì)性的提出熱管理方案。具體包括以下內(nèi)容: 首先,簡(jiǎn)單闡述了LED器件的發(fā)光原理和芯片電極結(jié)構(gòu),介紹大功率芯片的制作工藝流程,并結(jié)合LED芯片封裝結(jié)構(gòu)的演變介紹目前國際主流白光封裝技術(shù)。 接著,根據(jù)LED光源的特性,討論其光子在內(nèi)部產(chǎn)生到出射的光學(xué)
3、過程,建立單個(gè)光源的幾何光學(xué)模型,并得出多芯片陣列的在空間平面照度分布的數(shù)學(xué)模型。 其次,介紹傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)以及目前高效的芯片制冷技術(shù),建立多芯片陣列集成冷卻模塊的熱學(xué)模型并進(jìn)行參數(shù)分析。 最后,深入研究了制作白光HB-LED整個(gè)封裝工藝過程,制備出單芯片和多芯片HB-LED模塊的樣品,在一定散熱制冷條件下,做了發(fā)光以及散熱等相關(guān)測(cè)試和分析。 由于封裝很大程度決定了LED發(fā)光器件的性能,本課題的研究為高亮度LED
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