近年来LED(light emitting diode)在照明领域中的应用逐渐得到普及,人们对LED提出更小体积、更高亮度、更高功率的要求,这种高功率、高集成度的发展趋势给芯片及封装行业带来商机的同时,也让芯片及封装行业面临越来越大的挑战,其中散热问题最为引人关注。散热不畅导致LED热量聚集,引起芯片结温增大,而结温过高会引起波长红移,造成发光不均匀、发光效率下降甚至烧毁失效等危害。所以探讨如何提高LED照明的散热能力是具有很强的现实意义。解决散热的方案都应从先进的封装技术及材料上入手,如使用导热性能更好的陶瓷基板,降低焊接层空洞率,封装基板表面材质与固晶材料的匹配选择等等,都能在一定程度上提高LED的散热能力。本文使用普通2835 LED器件制作了电视背光源、使用高压倒装LED芯片制作了集成化照明光引擎,并研究了他们的散热问题。本文的主要工作可分为两部分:(一)光源制作:使用2835 LED制作了电视背光源组件,使用高压倒装LED芯片制作了COB(chip on the board)集成化筒灯光引擎,也采用PFC技术制作了高压的PFC-LED器件,并用其制作了相应的光源组件;(二)数据测试及分析:利用积分球、热阻分析仪以及ANSYS仿真软件对所制作的光源进行测试分析。主要研究结果如下:第一、研究焊接层空洞率对LED背光照明组件热性能的影响,结果表明:焊接层空洞率增大,样品结温与热阻都明显增大,基本呈线性增长趋势。当空洞率约为17%时,热阻增长6.03%,结温增长1.74%;当空洞率约为73%时,热阻增长24.7%,结温增长9%。第二、制作了高压倒装及常压倒装两款COB光源,并测试了光源的热阻参数。与市场上的普通筒灯光源热参数对比结果为:同功率的光源,普通COB光源的结温为48.6℃,倒装COB光源的结温为38.83℃,降低了20%;这表明使用倒装芯片可以有效的降低LED照明组件的结温,而且能降低光源集成度,减少成本投入。第三、研究了新型高压倒装PFC-LED(package free chip LED)照明组件的热性能,测试结果显示9V高压倒装PFC-LED器件的热阻约为0.342 K/W,近似等于LED芯片的热阻,远低于同等电压下正装LED芯片的热阻(约3.5K/W)。本论文使用高压倒装LED芯片,制作了两款可替代市场上现有筒灯光源的倒装光源,具有使用芯片数量少、尺寸小且轻薄、便于集成、无需金线键合等优点。高压倒装LED芯片减少了成本、降低了COB光源的尺寸;其次,从封装工艺上,不仅缩短了散热通道,而且散热路径向下,更有利于冷却设计,又可以直接焊接在印刷有电路的基板上,避免进行二次封装,更有利于散热;同时提高了可靠性,倒装芯片无需用金线进行电气连接,避免了焊点脱开造成的可靠性问题,简化了封装工艺。最后对制作的光源进行了相关的光热测试分析,为高压倒装LED芯片的封装及应用提供了热学设计依据。