纳米银膏增强大功率LED器件散热性能研究

为了解决大功率发光二极管(LED)散热效率低、可靠性差等问题，提出将无压烧结纳米银膏作为芯片固晶材料，应用于大功率发光二极管封装．对纳米银膏的热学行为及烧结后的晶体结构进行了表征，分析了烧结温度对电阻率和孔隙率的影响．利用纳米银膏封装大功率发光二极管，分析了不同固晶温度下发光二极管器件热阻及其结温变化，并与传统锡膏材料进行了对比．结果表明：随着固晶温度升高，纳米银膏的导电性和导热性逐渐提高．纳米银膏在200℃烧结后的电阻率为6.49μΩ·cm，界面孔隙率为11.5%，封装后的大功率发光二极管样品固晶层热阻为7.45 K/W，比采用SAC305和Sn₄₂Bi₅₈焊膏封装的发光二极管样品固晶层热阻分别降低15.4%和28.9%，芯片结温则分别降低2.9%和21.2%．此外，实验还测试了三种发光二极管封装样品的出光功率和工作温度，结果表明纳米银膏作为芯片固晶材料可为大功率发光二极管提供良好的散热通道，降低芯片结温并提高器件可靠性．