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集成封装发光二极管光提取效率的计算及优化
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN312.8[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]清华大学电子工程系清华信息科学技术国家实验室(筹),北京100084, [2]清华大学深圳研究生院半导体照明实验室,广东深圳518057
  • 相关基金:国家科技支撑计划资助项目(No.2011BAE01B07,No.2012BAE01B03);国家973重点基础研究发展计划资助项目(No.2012CB315605,No.2011CB301900);国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2011AA03A112,No.2011AA03A106,No.2011AA03A105);国家自然科学基金资助项目(No.61176015,No.60723002,No.61176059,No.60977022,No.51002085);广东省科技计划资助项目(No.2011A081301003);北京市自然科学基金资助项目(No.4091001);集成光电子学国家重点联合实验室开放基金资助项目(No.IOSKL2012KF09)
中文摘要:

基于蒙特卡罗方法模拟、计算并分析了芯片类型、大小、间距、数量以及布局对GaN基发光二极管(LED)集成封装器件COB(Chip On Board)能效的影响。计算结果表明:在芯片间距小于200μm且芯片尺寸或布局等参数相同的条件下,正装LED COB的能效最低,其次为倒装LED COB,垂直结构芯片的能效最大。当芯片间距大于200μm,3种LED COB的能效趋向饱和。芯片尺寸增加或数量减少可使正装和倒装芯片COB的能效上升,而垂直结构COB的能效基本保持不变。加入图形衬底可提高同样尺寸或布局的正装芯片COB封装器件的能效,但使倒装芯片COB的能效恶化。分析表明:芯片的侧面出光量占整个芯片出光量的比值以及相邻芯片材料的吸收对3种类型COB封装器件的能效有决定性影响。文中还针对正装芯片COB设计了新型菱形芯片布局,与常规正方形芯片布局的COB相比,其能效提高了6.2%。

英文摘要:

On the basis of Monte Carlo simulation,the influence of chip types,sizes,spacing,numbers and layouts on the energy efficiency of a GaN-based Light Emission Diode(LED)integrated packaging COB(Chip On Board)device was analyzed.The calculation results show when the chip spacing is lessthan 200μm while the other parameters are fixed,the face-up chip COB LED has the lowest energy efficiency,and that of the flip chip COB LED comes second and the vertical chip COB LED provides the highest energy efficiency.Moreover,each energy efficiency of these three kinds of COB LED devices tends to saturation when the chip spacing is larger than 200μm.The increase of the chip size or the decrease of the chip amount can improve the energy efficiencies of the face-up COB LED and flip chip COB LED,while the energy efficiency of the vertical chip COB LED keeps almost a constant. The substrate patterning can improve the energy efficiency of face-up chip COB device with the same size or layout,however it deteriorates that of the flip chip COB device.It is concluded that the percentage of the light emitted from the side surface of the chip and the material-absorption among adjacent chips have a decisive influence on the energy efficiency of the three types of COB packaging devices.As for face-up chip COB LED,a diamond-shaped layout of the chips was presented,and the simulation result shows that the energy efficiency can be increased by 6.2%as compared with that of conventional square chip layout.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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