大功率LED硅基板的制備及其性能研究.pdf

1、隨著大功率LED（Light-Emitting-Diode）的日益普及，散熱問題已成為影響LED壽命、可靠性的主要因素。因此尋求低熱阻的LED封裝結(jié)構(gòu)和封裝材料對(duì)于大功率LED的發(fā)展至關(guān)重要。本文以大功率LED硅基板為研究對(duì)象，圍繞硅基板的結(jié)構(gòu)、制備工藝、性能測(cè)試這幾個(gè)方面展開研究。具體工作和結(jié)論如下：
　　首先，對(duì)硅基板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)了SiO2絕緣層，然后提出了“粘附層+阻擋層+焊接層”多層膜系的導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)，選擇了Cr

2、/Cu/Ni梯度結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)電層；通過熱阻理論分析和有限元模擬比較了傳統(tǒng)鋁基板封裝體和硅基封裝體的導(dǎo)熱性能，結(jié)果表明硅基倒裝芯片封裝體導(dǎo)熱性能更優(yōu)；通過ANSYS仿真模擬軟件對(duì)硅基板的硅片厚度、絕緣層厚度、LED芯片間距進(jìn)行了熱模擬優(yōu)化，得到最優(yōu)參數(shù)：硅片厚度0.7～0.9mm，絕緣層厚度30μm以下，芯片陣列間距2.0mm。
　　其次，設(shè)計(jì)了加成法、減成法、加減混合法等三種制備硅基板的工藝，并對(duì)三種制備工藝的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)進(jìn)行了對(duì)比與

3、分析，最終選擇了加減混合制備法制備硅基板；對(duì)硅基板制備工藝中所涉及到的多項(xiàng)重要工藝進(jìn)行了探究和優(yōu)化。對(duì)化學(xué)氣相沉積工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，解決了硅片表面SiO2厚度不均勻的問題。對(duì)電鍍參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，解決了電流密度過大或者過小造成的鍍層質(zhì)量不合格的矛盾。對(duì)化學(xué)鍍參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，解決了由于預(yù)處理不到位導(dǎo)致的鍍不上或鍍不勻的問題以及由于鍍液溫度過高而導(dǎo)致鍍液分解等問題。
　　最后，對(duì)硅基板及其LED封裝模塊進(jìn)行了絕緣耐壓、鍍層結(jié)合力、熱學(xué)