韩媛媛
,
郭宏
,
尹法章
,
张习敏
,
褚克
,
范叶明
,
陈超
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.009
解决大功率发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的散热问题是提高LED封装可靠性的重要环节,其突破点就是对芯片热沉和基架材料及封装结构的设计.本文采用有限元方法研究了热沉材料及散热结构对大功率LED散热性能的影响.结果表明,当大功率LED具有相同的水冷散热结构、不同的热沉材料时,其温度场分布的趋势一致,都是芯片处的温度处于最高,随着与芯片距离的增加温度逐渐降低,水冷部分处于最低.与采用铜热沉的大功率LED相比,采用金刚石/铜复合材料热沉的大功率LED的芯片结温更低,芯片功率为5W和20W时芯片结温的降低率分别为9％和120,因此,金刚石/铜复合材料对降低大功率LED芯片结温的效果比较明显,且LED的芯片输入功率越大,金刚石/铜复合材料热沉对LED散热起到的作用越大.当大功率LED具有相同的金刚石/铜复合材料热沉、不同的散热结构时,水冷散热结构的散热效果要远远高于鳍片散热结构.
关键词:
金刚石/铜复合材料
,
大功率LED
,
有限元方法
,
芯片结温
韩媛媛
,
郭宏
材料导报
综述了采用计算机模拟方法研究芯片衬底材料及厚度、键合材料及厚度、热沉材料及厚度、透镜材料、散热肋片结构、榆入功率、空气对流换热系数、外加热管等对大功率LED散热性能影响的现状.芯片的结温随衬底材料、热沉材料热导率的升高呈先快速降低而后缓慢降低的趋势,选用热导率高的键合材料会对降低芯片结温起到一定作用,而透镜材料对LED散热性能的影响较小.LED的输入功率与芯片结温呈正比关系,散热器结构与散热方式会时LED散热性能有不同的影响.此外,还指出了提高大功率LED散热能力的途径.
关键词:
大功率LED
,
热分析
,
数值模拟
,
封装材料
陈海路
,
胡书春
,
王男
,
林志坚
,
夏根培
,
刘闻凤
,
任凯旋
,
冀磊
,
单春丰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅰ).004
随着LED(light emitting diode)器件功率的增大,造成结温升高并导致LED器件可靠性和使用寿命明显降低.因此开发高效、低成本,且可靠性高的散热技术与散热材料已成为大功率LED器件研发领域的一个重要研究方向.从LED芯片结构设计、辅助散热装置及封装散热材料的设计与选用这3个方面对大功率LED器件的散热技术与散热材料研究进展进行了综述.
关键词:
大功率LED
,
散热技术
,
芯片结构
,
辅助散热装置
,
散热材料
张海燕
,
林锦
,
邢羽雄
,
张丹枫
,
洪浩群
,
李春辉
工程热物理学报
当多个LED密集排列组成大功率照明系统时,散热问题成为影响LED灯发光性能的主要技术瓶颈之一,因此解决散热问题已成为功率型LED应用的先决条件.本文将功能化石墨烯与硅树脂复合制备出了低填充量高导热性能的石墨烯/硅树脂复合材料.石墨烯(Graphene)填充质量分数为0.015时,复合材料的热导率高达2.758 W/(m·K),比纯硅脂基体提高了13倍;添加石墨烯后明显改善了硅树脂的热稳定性.将该复合材料作为热界面材料应用于大功率LED芯片模组基板与灯具冷却外壳之间的散热,能获得很好的增强效果,结果表明石墨烯填充质量分数仅为0.008时,基板与外壳之间的温度差可达到小于5℃C,满足大功率LED灯具的散热要求.
关键词:
石墨烯
,
热导系数
,
大功率LED
,
照明光源
赵杰
,
崔国峰
电镀与精饰
doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2015.04.007
采用电沉积的方法获得了高硬度铜镀层,考察了镀层的形貌、硬度以及热振性能,并对其进行了晶相分析与晶粒尺寸计算.结果表明,由于镀层中晶粒尺寸减少,晶粒排列更加紧密,导致镀层硬度大大提高.这种高硬度、低热阻的特性很好的解决了LED散热的问题,延长了LED灯的使用寿命.
关键词:
电镀铜
,
高硬度
,
大功率LED
,
散热
王宏燕
,
郝丽敏
,
赵耀华
,
刁彦华
工程热物理学报
本文对一种平板式蒸汽腔(均温板)与微热管阵列组合式换热装置进行了传热特性的研究,并将其用于大功率LED的散热.这种组合式换热装置既具有均温板的超高临界热流密度与全向传热的特性,同时具备微热管阵列远距离热输运的优良特性,是解决诸多高热流及其它极端条件下的散热,尤其是被动散热问题的有效方式.
关键词:
大功率LED
,
散热
,
微热管阵列
,
均温板
陈奇
,
陈全
,
罗小兵
工程热物理学报
对于大功率LED产品而言,由于其寿命较长,采用传统的方法测定其寿命需花很长时间,一般采用加速可靠性实验来对LED产品寿命进行测试推断.目前的LED加速寿命测试多采用离线的方法,存在数据样本少、不能准确地反映真实衰减情况的问题.本文提出了一种在线测试的方法,并利用此方法对LED模块的加速寿命进行了推断.实验结果证明,采用在线测试方法可以有效地减少实验时间,达到快速评估高温加速可靠性试验中LED寿命的目的.
关键词:
大功率LED
,
在线测试
,
寿命评估
,
可靠性
王芳
,
青双桂
,
罗仲宽
,
李瑞菲
,
施勇
材料导报
环氧树脂封装材料由于存在诸多不足,长期以来仅限于小功率LED的封装,而大功率LED的封装只能依赖国外进口的有机硅封装材料.通过高折射率无机氧化物的改性作用而制备的纳米改性有机硅封装材料是近年发展的一类新型大功率LED封装材料,但其粒子的分散性、与基体的相容性以及封装后的稳定性等仍然是国内众多研究人员需要继续研究和探讨的关键问题.
关键词:
大功率LED
,
封装材料
,
无机氧化物
,
改性
,
折射率
刘靖
,
王永翔
,
万忠民
,
常华伟
,
陈曦
,
罗良
,
舒水明
,
刘伟
工程热物理学报
对用于大功率LED阵列的多孔微热沉的主动冷却方案展开了实验研究,实验结果表明在输入功率为45 W的情况下,不采用多孔微热沉换热时,LED芯片温度在两分钟时间内就升高到了70℃;在采用多孔微热沉后,在50s系统就到达稳定,而且温度仅为38.3℃,即使功率加大到75 W,温度也仅为42.5℃.对多孔微热沉结构进行数值分析,结果表明,优化后的结构能提高LED散热效果,并极大的改善了基板的温度均匀性,有利于LED寿命和性能的提高.
关键词:
多孔微热沉
,
大功率LED
,
散热
,
优化
闫云飞
,
张力
,
蒲舸
,
张杰
材料导报
通过对大功率LED多层材料的封装结构进行建模及数值分析,得到稳态的温度场分布、芯片最高温度与环境温度、LED功率的变化关系,并利用热阻模型对材料散热效率进行了优化.对于单一肋片,存在一个使其热阻最小的最佳肋厚.对于肋片组散热器,肋片数量较少时也能使散热器总热阻较小,且应尽量使肋片厚度接近单个肋片热阻最小时的厚度,以更少的肋片数量获得较小的散热器总热阻,这样既能控制芯片的最高温度,又可有效地节约成本.
关键词:
大功率LED
,
散热
,
热阻
,
结构优化
