LED 熱管理及散熱技術應用

第1章緒論1
 
 
 
 
1.1半導體照明技術的進展3
 
1.2熱效應對LED的影響6
 
1.2.1溫度對大功率LED光電性能的影響（參數(shù)失效）6
 
1.2.2溫度引起大功率LED的失效（災難性失效）10
 
1.3熱管理的作用、目的及思路12
第2章
傳熱學基本知識14
 
 
 
 
2.1熱傳導14
 
2.2對流換熱15
 
2.3熱輻射17
 
2.4界面熱阻18
 
2.5擴散熱阻19
 
2.6散熱器20
 
2.6.1肋片20
 
2.6.2散熱器的散熱特性22
第3章
LED熱管理基本知識23
 
 
 
 
3.1LED工作原理23
 
3.1.1LED發(fā)光原理23
 
3.1.2LED系統(tǒng)及構成26
 
3.1.3LED發(fā)光效率29
 
3.1.4LED主要參數(shù)與特性33
 
3.2LED發(fā)熱原因及LED溫升特性38
 
3.2.1LED芯片及封裝熱量產(chǎn)生原因38
 
3.2.2LED芯片溫升特點39
 
3.3LED器件熱阻網(wǎng)絡40
 
3.3.1LED熱系統(tǒng)結(jié)構40
 
3.3.2LED串并聯(lián)熱阻41
 
3.3.3LED結(jié)溫計算方法42
 
3.3.4LED熱阻的幾點說明42
第4章
LED芯片熱管理44
 
 
 
 
4.1GaN基正裝LED芯片熱阻基本構成44
 
4.2GaN基正裝LED芯片制約因素45
 
4.3LED芯片提高發(fā)光效率及熱管理方案47
 
4.4LED芯片常見芯片尺寸、材質(zhì)及規(guī)格57
第5章
LED封裝熱管理61
 
 
 
 
5.1LED封裝工藝61
 
5.2LED封裝熱阻模型66
 
5.3LED封裝熱阻的影響因素分析70
 
5.3.1固晶層70
 
5.3.2支架76
 
5.3.3擴散熱阻85
 
5.3.4熒光粉及封裝方法87
 
5.4LED封裝熱阻計算實例92
 
5.5LED封裝主要廠商、類型及特色97
第6章
熱界面材料113
 
 
 
 
6.1材料導熱微觀機理113
 
6.1.1金屬導熱機理113
 
6.1.2無機非金屬導熱114
 
6.1.3聚合物高分子導熱115
 
6.2熱界面材料分類116
 
6.3有機熱界面材料117
 
6.3.1本征型熱界面材料117
 
6.3.2填充型熱界面材料119
 
6.3.3常見LED有機熱界面材料135
 
6.4無機熱界面材料139
 
6.4.1釬料基礎知識139
 
6.4.2典型無鉛釬料139
 
6.4.3焊膏143
 
6.5熱界面材料涂覆工藝144
 
6.6熱界面材料熱阻模型151
 
6.7熱界面材料生產(chǎn)廠商及產(chǎn)品簡介153
第7章
LED基板熱管理159
 
 
 
 
7.1基板類型159
 
7.2印刷電路基板160
 
7.3金屬芯印刷電路基板162
 
7.4陶瓷基板164
 
7.5撓性印刷電路基板168
 
7.6基板熱阻模型169
 
7.7基板生產(chǎn)廠商及產(chǎn)品簡介171
第8章
LED燈具散熱設計174
 
 
 
 
8.1LED燈具特征及應用174
 
8.1.1LED燈具介紹174
 
8.1.2LED燈具應用176
 
8.2LED燈具常用傳熱和散熱方式183
 
8.2.1傳熱和散熱基本概念183
 
8.2.2LED強化傳熱方法185
 
8.2.3LED常用散熱方法187
 
8.2.4LED燈具散熱器熱輻射應用技術195
 
8.3LED電源熱管理198
 
8.3.1LED驅(qū)動電源的分類198
 
8.3.2LED驅(qū)動電源的熱損耗200
 
8.3.3LED驅(qū)動電源熱管理方案201
 
8.4LED燈具熱設計的基本方法及實例201
 
8.4.1LED燈具熱阻模型201
 
8.4.2LED燈具熱管理方法206
 
8.4.3LED燈具散熱器熱分析與熱設計207
 
第9章
先進散熱技術214
 
 
 
 
9.1熱柱214
 
9.1.1熱柱工作原理214
 
9.1.2熱柱種類215
 
9.1.3銅熱柱材料215
 
9.1.4熱柱制造工藝217
 
9.1.5熱柱的應用219
 
9.2相變抑制（PCI）傳熱技術220
 
9.2.1PCI傳熱技術概述220
 
9.2.2PCI傳熱技術優(yōu)點221
 
9.2.3PCI傳熱技術應用221
 
9.3合成噴射式散熱技術221
 
9.3.1工作原理221
 
9.3.2技術優(yōu)點223
 
9.3.3在LED燈具散熱中的應用223
 
9.4液態(tài)金屬散熱225
 
9.4.1液態(tài)金屬的基本性質(zhì)225
 
9.4.2液態(tài)金屬傳熱性質(zhì)225
 
9.4.3液態(tài)金屬傳熱在LED燈具散熱中的應用226
 
9.5離子風散熱技術226
 
9.5.1離子風散熱基本原理226
 
9.5.2離子風散熱特點227
 
9.5.3離子風散熱器應用228
第10章
LED燈具熱測試方法229
 
 
 
 
10.1熱測試概況229
 
10.1.1測試標準及測量參數(shù)229
 
10.1.2測試常見方法230
 
10.2LED燈具熱測試常用儀器231
 
10.2.1溫度傳感器231
 
10.2.2紅外熱成像儀237
 
10.2.3熱阻測試儀240
第11章
LED熱管理的數(shù)值計算245
 
 
 
 
11.1數(shù)值計算概況245
 
11.1.1數(shù)值解法基本思路245
 
11.1.2計算區(qū)域離散化245
 
11.1.3計算時間離散化246
 
11.1.4控制方程離散方法246
 
11.1.5有限差分基本思路247
 
11.2控制方程離散化248
 
11.2.1控制體內(nèi)節(jié)點方程248
 
11.2.2控制體邊界節(jié)點方程250
 
11.3節(jié)點離散方程組求解253
 
11.4常用LED照明熱仿真軟件254
 
11.4.1計算流體力學軟件254
 
11.4.2工程流體力學軟件255
 
11.4.3專業(yè)電子散熱軟件257
 
11.4.4專用散熱器計算軟件258
參考文獻259