LED封装温度分布分析

【高工LED专稿】 【来源：《高工LED-技术与应用》杂志5月刊 文/游志一】一、前言
 
作为第四代光源发光二极管(LED)以其节能、环保、体积小、寿命长、响应速度快等优点越来越受到重视。但是LED的光电转换效率并不高，只有约30%的电能转换成光能，其余70%转换为热能。过多的热量使LED结温上升，导致芯片工作电压减小，光强减弱，光波长变长，加快光衰等，严重影响LED的寿命。所以合理的热设计是保证LED正常工作的关键因素。
 
影响LED封装器件温度分布的主要因素有：芯片发热功率，固晶胶热阻，支架热阻。本文将分析改变以上三个因素对LED封装各部分温度分布的影响。
 
二、建立模型
 
为了减少建模时间，本文只通过改变各部分导热率达到改变其热传导的能力。如图1所示为分析模型的三维示意图，所选LED型号为常见的3528，安装在六角铝板(MCPCB)，模型中忽略金线。右图红色曲线后续温度拾取曲线即为LED封装的主要热流通道：芯片—固晶胶—支架。
 
模型参数设定：
1. 芯片加载均匀的体积热功率，
2. 环境温度温：30DegC；
3. 材料热导率见表1
 

 
三、实验设计与仿真

本文将通过仿真方法分别模拟改变固晶胶热阻，支架热阻，芯片发热功率后LED封装的温度分布的变化。
 
1.固晶胶导热率变化对LED温度分布的影响本文分别设定固晶胶导热率为0.2、0.5、0.8(W/Mk),设定支架铜基板导热系数为294w/m.k，芯片功率0.064W,其它条件不变。


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