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LED作为新一代的照明光源，以其独特的优势走进千家万户，并成为了市场照明的主导，EMC支架作为封装材料被引入了 LED的封装中。针对白色 EMC支架材料价格昂贵的特点，从降低成本和降低LED结温以提高散热能力的角度出发，提出了模组化EMC支架的大功率LED封装结构设计方法，以及采用镀金属反光层技术使价格便宜的黑色EMC材料代替白色EMC材料的研究方法。本文研究模组化黑色EMC支架的大功率LED封装结构的散热能力和可靠性，展开了以下研究内容： （1）基于单个EMC支架的LED封装结构提出了模组化黑色EMC支架的大功率LED封装结构，探究了黑色EMC支架上镀反光层的方法并对镀金属层的支架进行老化试验分析。测量并分析EMC支架的大功率LED封装结构的热阻。 （2）对比了单个EMC支架及模组化黑色EMC支架应用到LED射灯封装结构及LED路灯封装结构的散热仿真结果。在下列两种情况下分析了模组化黑色EMC支架的结温和散热性能：第一，芯片功率为1W时，增加芯片数量。第二，芯片数量不变，增加单个芯片的功率。 （3）在温度场下，对比分析了单个EMC支架及模组化黑色EMC支架应用到大功率LED封装结构的热应力，对热应力的分布特点展开了研究。 （4）通过改变EMC材料的热导率和采用粘接层代替焊点层结构来分析模组化黑色EMC支架大功率LED封装结构的芯片结温变化及对散热能力的影响。 研究结果表明：1）黑色EMC支架上镀金属反光层的试验取得初步成果，为提高支架的可靠性和反光效果，选择先镀Al层再镀Ag层的镀层方法。热阻测量中，焊点层的热阻偏高；2）相比于单个EMC支架，模组化黑色EMC支架大功率LED封装结构具有较低的热阻和较好的散热能力。在提高芯片功率和增加的芯片数量情况下，该结构的结温在合理范围之内；3）相比于单个EMC支架的封装结构，模组化黑色EMC支架的大功率LED封装结构具有较好的可靠性；4）提高EMC材料的热导率、采用粘接层代替焊点层的结构能够降低模组化黑色 EMC支架封装结构的热阻，使芯片结温降低。 本文提出了一种模组化黑色EMC支架大功率LED封装结构的设计方法，通过散热分析和热应力分析的方法验证了该结构的可行性。该结构对降低LED灯具结构热阻、降低封装成本具有参考意义。