3 结论
本文从材料的热应力基础理论出发,针对冷热冲击下的小电极LED键合线热应力分布做了数值模拟分析。结论如下:
(1)由热应力基础理论模型来看,温差越大、材料的热膨胀系数相差越大、材料的弹性模量越大,LED材料受到热应力越大,随着时间增加,材料界面应力集中容易产生疲劳断裂,因此在LED封装中应着重考虑各封装材料之间的材料匹配性。
(2)冷热冲击下,LED引线周期性地受到收缩压应力和膨胀拉应力。对于小电极LED而言,最大应力出现在高温时键合线与焊球之间的过渡位置。
(3)不同引线线弧模式对LED键合线的热应力存在影响;对于小电极LED而言,当直线段较短时,随着弧高的增大,热应力逐渐增大;当直线段较长时,随着弧高的增大,热应力先减小后增大。当弧高一定时,随着直线段的增高,热应力先增大后减小,但由于键合点附近材料易脆化,因此需综合考虑以上因素选取最佳直线段长度。。
参考文献
[1]. 雷玉堂,黎慧 未来的照明光源—白光LED技术及其发展 [J] 光学与光电技术, 2003, 1(5):33-34
[2]. P Wong,P Albrecht,R Allan,R Billinton et al. The IEEE Reliability Test System-1996. A report prepared by the Reliability Test System Task Force of the Application of Probability Methods Subcommittee [C] Power Systems IEEE Transactions on, 1999, 14(3):1010-1020
[3]. 李景涌. 有限元法 [M]. 北京:机械工业出版社,1998:5
[4]. ZX Hu,YP Wen,WG Zhao et al. Numerical Simulation of Lightning Location Based on Monte Carlo Method[C] International Conference on Management & Service Science2009, 32:1-4
[5]. 朱旭平,余桂英.功率型LED瞬态温度场及热应力分布的研究 [J] 光电工程, 2011, 38(2):132-137