摘要: LED设计灵活,具有从一维到三维的光源形式;柔性LED封装模块有应用灵活,适应性强等优点,应用前景广泛,但同时也存在散热难、可靠性差的问题。 本文设计了基于聚酰亚胺柔性基板封装的大功率LED柔性封装模块,采用铝翅片铜热管进行散热,在自然对流条件... 展开 LED设计灵活,具有从一维到三维的光源形式;柔性LED封装模块有应用灵活,适应性强等优点,应用前景广泛,但同时也存在散热难、可靠性差的问题。 本文设计了基于聚酰亚胺柔性基板封装的大功率LED柔性封装模块,采用铝翅片铜热管进行散热,在自然对流条件下实测芯片结温在70℃以下。对比发现聚酰亚胺基板比DBC基板具有更优秀的散热性能,封装结构热阻更低。使用ANSYS有限元软件模拟热管散热器中翅片半径、数目、厚度及间距对其散热能力的影响,并优化了散热结构。 设计了基于硅胶封装的小功率LED柔性封装模块,通过多芯片串联可形成大面积柔性曲面光源,并对其进行了温度老化及湿热老化试验。分析了LED模块在温度老化及湿热老化试验中的不同失效模式及失效机理,温度老化中荧光粉的失效是导致芯片光通量下降的最主要因素,而在湿热老化中,硅胶变黄失效成为主要的失效原因。采用威布尔分布对湿热老化试验失效数据进行了统计分析,估算了不同条件下的失效时间,并采用Peck模型建立了湿热环境下LED模块的寿命预测模型,估算出柔性LED模块在正常工作条件(45℃/50%RH)下光通量下降到初始值90%的失效时间为13232小时。 分析了柔性封装所用硅胶的吸湿行为,采用“质量净增长法”测量硅胶的湿气扩散系数及吸潮膨胀系数,通过数值模拟的方法研究湿气在硅胶中的扩散过程和湿应力对LED柔性封装模块可靠性所造成的影响。 收起