照明用大功率发光二极管封装材料的优化设计

摘要

根据传热理论,建立了大功率发光二极管的有限元模型.选择了4种键合材料(高导热导电银胶、纳米银焊膏,大功率芯片键合胶、Sn70Pb30),4种基板材料(Al2O3、AlN、Al-SiC、铜钼合金).采用ANSYS有限元热分析软件进行了温度场仿真,得到了大功率发光二极管封装材料的最优选择.研究了基板厚度、芯片输出功率及外接热沉时对发光二极管结温的影响.结果表明:纳米银焊膏-AlN组合具有最优的散热效果;增加散热基板厚度提高散热能力的作用不大;单个发光二极管输出功率有限,应优化封装结构并采用多芯片阵列来满足照明级的需要;外接铝热沉能达到理想的散热效果.