大功率LED集成光源关键技术及产业化研究
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LED属于固态半导体光源,具有寿命长、无污染、节能环保、抗震性好、应用形式多样等优点,越来越受到社会的关注。随着技术的发展与产业化的推进,LED照明正在逐步取代传统光源,因此大功率LED照明成为了业内研究热点。目前制约LED进入照明领域的问题有:光效、散热、光色均匀性、产品可靠性、产品价格、生物安全性、行业标准等问题。本文在调研了LED的原理、发展历史、大功率LED在照明领域的优势和现状,分析了影响大功率LED的关键因素,并提出相应的技术上的解决方案。重点在LED的封装与实际应用,并在实际产业化过程中得到验证与丰富。本文的主要工作有:针对LED的封装形式的发展历史,不同封装形式的优缺点。提出COB封装模式是未来功率LED应用的一种趋势。在LED封装中,光通道、热通道、电通道的设计、材料配合、工艺是影响LED器件品质的主要因素。介绍了LED灯具应用中常用的散热解决方案和配光解决方案,提出了利用液态金属散热的模型,平板透镜的光源模组形式。在泰和光电生产的LED光源、LED封装的各个环节,包括封装设备的配置,物料的选择与管控。
致谢 | 第4-5页 |
摘要 | 第5-6页 |
英文摘要 | 第6页 |
目录 | 第7-9页 |
1 绪论 | 第9-13页 |
1.1 课题研究目的与意义 | 第9页 |
1.2 LED发展史 | 第9-10页 |
1.3 国内外技术现状及发展趋势 | 第10-12页 |
1.4 本文的研究内容 | 第12-13页 |
2 LED的特性 | 第13-19页 |
2.1 LED的原理 | 第13-14页 |
2.2 LED的电学特性 | 第14-15页 |
2.3 LED光学特性 | 第15-18页 |
2.3.1 光通量 | 第15页 |
2.3.2 发光强度及其角分布 | 第15页 |
2.3.3 发光峰值波长及其光谱分布 | 第15-17页 |
2.3.4 发光效率和视觉灵敏度 | 第17页 |
2.3.5 发光亮度 | 第17-18页 |
2.4 LED的热学特性 | 第18-19页 |
3 大功率LED封装关键技术 | 第19-40页 |
3.1 LED封装发展历史 | 第19-21页 |
3.1.1 引脚式封装 | 第19页 |
3.1.2 表面贴片封装 | 第19-20页 |
3.1.3 功率型封装 | 第20-21页 |
3.2 大功率LED封装 | 第21-24页 |
3.2.1 大功率LED的关键技术 | 第21页 |
3.2.2 电通道 | 第21-22页 |
3.2.3 光通道 | 第22页 |
3.2.4 热通道 | 第22-24页 |
3.3 COB封装剖析 | 第24-26页 |
3.4 模块化设计 | 第26页 |
3.5 工艺 | 第26-30页 |
3.5.1 集成拓扑连接 | 第26页 |
3.5.2 固晶工艺 | 第26-28页 |
3.5.3 热界面材料 | 第28-29页 |
3.5.4 荧光粉涂敷技术 | 第29-30页 |
3.6 封装材料的选择与对比性实验 | 第30-39页 |
3.6.1 LED芯片 | 第30-35页 |
3.6.2 硅胶 | 第35-36页 |
3.6.3 荧光粉 | 第36-37页 |
3.6.4 封装基板 | 第37-38页 |
3.6.5 固晶胶 | 第38-39页 |
3.7 LED封装可靠性测试与评估 | 第39-40页 |
4 LED灯具应用 | 第40-46页 |
4.1 LED驱动设计 | 第40-42页 |
4.1.1 LED光源与驱动电源的匹配 | 第40-41页 |
4.1.2 驱动效率分析 | 第41页 |
4.1.3 功率因素 | 第41-42页 |
4.2 LED配光设计 | 第42-46页 |
4.2.1. 照明器的光分布特性 | 第42页 |
4.2.2 照明质量的评定 | 第42-44页 |
4.2.3 LED照明的照度计算 | 第44页 |
4.2.4 LED照明的配光设计 | 第44-46页 |
5 产业化研究 | 第46-57页 |
5.1 工艺方案的确定 | 第46-48页 |
5.2 产品纲领 | 第48-49页 |
5.3 工艺布置 | 第49-50页 |
5.4 生产及检验设备 | 第50-53页 |
5.5 工艺流程 | 第53-54页 |
5.6 产能计算 | 第54-55页 |
5.7 工艺设计与改进完善 | 第55-57页 |
6 总结与展望 | 第57-58页 |
参考文献 | 第58-60页 |
作者简历 | 第60页 |
硕士期间发表的专利 | 第60页 |
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