LED封装与光源热设计

图书标准信息

• 作者 柴广跃；李波；王刚；向进
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2018-08
• 版次 1
• ISBN 9787302470243
• 定价 89.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

本书系统论述了发光二极管的封装、灯具原理与热设计。全书共11章，分别介绍了LED热设计基础、传热学基础、LED芯片与热性能、LED封装与热设计、LED光源组件与灯具热设计、LED器件的瞬态热测试方法、LED器件瞬态热测试的实际操作、LED热仿真分析软件、LED组件热特性仿真分析、LED灯具热仿真分析等内容。
  本书将LED器件封装及光源灯具技术、热设计基础理论及仿真工具、LED热特性测试与评估相关知识融会贯通为一体，为读者提供了有关LED封装与灯具热设计的基本原理与应用，集学术性与应用性为一体，可供相关科研与工程技术人员参考。

【作者简介】

柴广跃  毕业于清华大学电子工程系，长期从事半导体光电子器件与应用技术的科研与教学工作。现任深圳技术大学新能源与新材料学院教授、深圳大学光电工程学院教授，兼中国电工技术学会半导体光源系统专业委员会副主委、国家半导体照明工程研发及产业联盟人力资源工作委员会人才培养工作组负责人、深圳市LED热管理与故障分析评估中心主任等职，拥有20余项授权发明专利、获得国家科技进步奖和发明奖两次，主编《半导体照明概论》。王刚  现任明导（上海）电子科技有限公司MAD部门高级产品应用工程师，在半导体器件热测试领域有很深入的研究。曾供职于摩托罗拉、飞思卡尔、英特尔等公司，在半导体封装领域有丰富的实践经验。李波  同济大学建筑环境与设备工程学士、上海理工大学工程热物理硕士，主要研究方向为电子设备冷却技术。曾就职于台达电子企业管理（上海）有限公司和明导（上海）电子科技有限公司，现为热领（上海）科技有限公司电子设备热设计技术主管，负责电子设备热设计、热仿真技术的应用、推广和培训等相关工作；曾出版《FloTHERM软件基础与应用实例》《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》和《笑谈热设计》。

向进   毕业于同济大学，获得软件工程硕士和MBA学位。拥有超过15年的半导体行业工作经验，从事过从研发到市场营销的多个领域的工作。现负责Mentor公司大中华区的高校业务，推动Mentor 公司的先进技术在国内高校的应用与普及。已经主持建设多所一流高校的校企联合实验室，推动高校开设涉及Mentor技术的相关课程，策划并资助出版多部高端专业图书。

【目录】

 

目录

 

 

 

 

上篇LED热设计基础

 

第1章引言

 

1.1LED技术的发展

 

1.2LED的失效

 

1.2.1机械失效

 

1.2.2腐蚀失效

 

1.2.3电气失效

 

1.2.4光学失效

 

1.3热设计的重要性

 

1.4热设计流程

 

第2章传热学基础

 

2.1热与能量

 

2.2能量传递与传热

 

2.3基本定律

 

2.3.1热力学第一定律

 

2.3.2质量固定的传热

 

2.3.3体积固定的传热

 

2.4传热机理

 

2.4.1热传导

 

2.4.2热对流

 

2.4.3热辐射

 

2.5热阻网络热设计

 

2.5.1热阻的概念

 

2.5.2扩散热阻

 

2.5.3接触热阻及热界面材料

 

2.5.4热阻网络

 

2.5.5常用散热器

 

2.6计算机模拟热设计简介

 

2.7几种先进的冷却技术

 

2.7.1相变散热与热管

 

2.7.2液体冷却与器件

 

2.7.3热电冷却与器件

 

2.7.4电流体流动散热

 

第3章LED芯片与热性能

 

3.1LED基本原理

 

3.1.1双异质结结构LED原理

 

3.1.2量子阱结构LED原理

 

3.2芯片

 

3.2.1LED衬底材料与芯片结构

 

3.2.2功率型LED芯片

 

3.3LED芯片热特性

 

3.3.1结温与热阻

 

3.3.2光通量与温度的关系

 

3.3.3辐射波长、色温与温度的关系

 

3.3.4正向电压与温度的关系

 

3.3.5寿命与温度的关系

 

第4章LED封装与热设计

 

4.1封装的层级

 

4.2LED的封装

 

4.2.1LED封装的作用

 

4.2.2设计的基本要素

 

4.2.3封装的基本材料及原理

 

4.2.4LED封装基本工艺流程

 

4.2.5封装的基本设备

 

4.2.6封装的基本结构

 

4.2.7减小封装热阻的基本方法

 

4.2.8LED芯片焊接及新型粘接技术

 

4.2.9芯片焊接质量的评估

 

4.2.10芯片固晶的可靠性

 

4.3功率型LED封装

 

4.3.1Luxeon系列LED的封装结构

 

4.3.2Golden Dragon系列LED的封装结构

 

4.3.3XLAMP系列LED的封装结构

 

4.3.4多芯片LED光源模组封装

 

4.4LED芯片级封装

 

4.4.1芯片级封装LED器件

 

4.4.2集成封装倒装LED光源模组

 

4.4.3高压倒装LED光源模组

 

4.5封装中的热设计

 

4.5.1热设计的分级

 

4.5.2LED器件的典型散热通道

 

4.5.3封装中的热设计方法

 

第5章LED光源组件与灯具热设计

 

5.1LED照明组件与灯具的定义

 

5.1.1LED照明模组

 

5.1.2LED照明光源

 

5.1.3LED灯具

 

5.2典型LED灯具

 

5.2.1LED射灯

 

5.2.2LED球泡灯

 

5.2.3LED灯管

 

5.2.4LED筒灯

 

5.2.5LED路灯

 

5.3LED灯具热设计基础

 

5.3.1LED灯具设计简述

 

5.3.2热设计目标和原则

 

5.3.3热设计流程

 

5.3.4典型散热器材料与结构

 

5.3.5热沉热阻分析

 

5.4LED灯具热设计实例

 

5.4.1使用翅片散热器的大功率LED路灯光源组件

 

5.4.2灯丝型LED球泡灯

 

5.4.3地铁用LED灯管

 

5.4.4LED投光灯

 

5.4.5球泡灯照明模组的辐射散热

 

中篇LED热特性测试方法及测试平台

 

第6章LED器件的瞬态热测试方法

 

6.1LED器件瞬态热测试的步骤

 

6.1.1LED器件温度敏感参数的测量和校准

 

6.1.2LED器件的瞬态热测试

 

6.1.3结构函数的理论基础

 

6.1.4LED器件的电、光、热联合测试平台的实现

 

6.2结构函数的应用和案例分析

 

6.3对LED整灯进行瞬态热测试的测试案例

 

第7章LED器件瞬态热测试的实际操作

 

7.1瞬态热测试需要的准备工作

 

7.1.1T3Ster系统的安装和接线

 

7.1.2被测LED器件的安装与连线

 

7.2LED器件的瞬态热测试

 

7.2.1LED器件温度敏感参数的测量和校准

 

7.2.2LED器件的瞬态热测试

 

7.2.3瞬态热测试结果的分析

 

7.2.4使用瞬态双界面法获得被测LED器件的结壳热阻

 

7.2.5RC Compact Model的生成

 

下篇LED热设计仿真工具原理与应用

 

第8章LED热仿真分析软件介绍

 

8.1热仿真分析软件的背景及原理

 

8.2FloEFD特点和优势

 

8.3FloEFD工程应用背景

 

8.4FloEFD软件安装

 

8.4.1FloEFD 15.0软件程序安装

 

8.4.2许可证管理器的安装

 

8.4.3FloEFD 15.0单机版或网络浮动版服务器许可证的安装

 

8.4.4FloEFD 15.0网络浮动版客户端许可证获取

 

8.5热仿真软件使用流程

 

8.6FloEFD软件LED模块

 

8.6.1介绍

 

8.6.2仿真功能

 

8.6.3简化模型

 

8.6.4LED数据库

 

8.7热仿真软件的价值

 

 

第9章LED组件热特性仿真分析

 

9.1LED组件热特性仿真分析介绍

 

9.2LED组件热特性仿真

 

9.2.1建立模型

 

9.2.2求解域调整

 

9.2.3参数设置

 

9.2.4网格设置

 

9.2.5求解计算

 

9.2.6仿真结果分析

 

第10章LED灯具热仿真分析

 

10.1LED灯具热仿真分析几何模型

 

10.2LED灯具热仿真分析步骤

 

10.2.1建立模型

 

10.2.2求解域调整

 

10.2.3参数设置

 

10.2.4网格设置

 

10.2.5求解计算

 

10.2.6仿真结果分析

 

第11章LED射灯热仿真分析

 

11.1LED射灯热仿真分析介绍

 

11.2LED射灯热仿真分析步骤

 

11.2.1建立模型

 

11.2.2求解域调整

 

11.2.3参数设置

 

11.2.4网格设置

 

11.2.5求解计算

 

11.2.6仿真结果分析

 

11.2.7优化设计

 

参考文献

 

附录A软件术语中英文对照

 

附录BT3Ster系统介绍

 

B.1T3Ster系统概述

 

B.2实时测量系统

 

B.3T3Ster系统的测试主机T3Ster Mainsys介绍

 

B.4T3Ster系统的T3Ster Booster介绍

 

B.5LV版本T3Ster Booster介绍

 

B.6T3Ster系统Thermostat干式恒温槽介绍

 

B.7T3Ster系统其余主要配件介绍

 

B.8TeraLED光学测试设备以及与之配合使用的积分球

 

附录C空气在1atm(101.33kPa)下的物理性质

 

附录D饱和水/水蒸气的性质