中國科學技術大學SMD LED杯型仿真分析及應用.pdf

1、LED（發(fā)光二極管）是目前較為新穎的半導體照明光源，這種半導體照明已經基本取代了傳統(tǒng)照明光源成為新一代的照明光源，受到了廣泛的關注和研究。LED封裝技術是是實現(xiàn)LED芯片到實際應用中的最重要的環(huán)節(jié)，涉及光、熱、電、力、材料、工藝和設備等多個學科。LED是主要應用在照明和指示領域，其光學性能是LED封裝技術中最重要的指標，這個指標體現(xiàn)了LED能否在應用方面達到預期的效果。因此，以仿真為手段進而優(yōu)化封裝結構，提高LED的光學性能，增加光電轉

2、換效率和提取效率正成為目前研究的熱點。封裝結構的優(yōu)化設計與其所使用的制造工藝相關，改進封裝工藝、優(yōu)化封裝結構，開發(fā)新的工藝方法，對實現(xiàn)高光學性能起到至關重要的作用。本文圍繞LED芯片仿真方法、LED封裝結構仿真方法、研發(fā)自動優(yōu)化封裝結構的軟件以及對SMD LED應用等一些問題進行了研究并取得了以下成果:
　　對LED封裝結構進行了分析，對封裝結構中對光學參數(shù)有影響的封裝結構進行了細致的描述:對LED芯片中所使用的材料的光學參數(shù)進行

3、了分析和總結，并將LED芯片結構進行了合理的簡化，使其在滿足理論模型的基礎上可以實現(xiàn)仿真的要求;對世面上常見的YAG熒光粉進行了仿真分析，使其達到仿真需求;對環(huán)氧樹脂/AB膠等常用的封裝材料折射率進行了分析;對表面散射體（塑膠壁）的漫反射特性進行了研究和分析，利用ABg模型進行了仿真驗證。在此基礎上，提出了精簡的LED封裝結構仿真方法。
　　基于精簡的LED封裝結構仿真方法進行了自動優(yōu)化杯型的軟件設計，通過這款軟件可以實現(xiàn)LED封

4、裝模型的自動生成，各種光學參數(shù)的自動添加，自動模擬仿真并得到光通量、光強分布、色溫、色度等仿真結果;可連續(xù)改變杯型等參數(shù)得到需求的最佳杯型，節(jié)約設計人員大量時間。
　　基于LED封裝結構的仿真方法和LED自動優(yōu)化杯型的軟件，得到了2835SMD(Surface Mounted Devices)LED在對應芯片及熒光粉的條件下，具有相同色溫的具有最高光通量杯型參數(shù)。利用得到的杯型參數(shù)進行了實體驗證，結果表明封裝的仿真結果準確可靠。通