应用于LED散热一体化平板热管的传热性能

为解决LED散热问题,制作了一种一体化平板热管,搭建了平板热管实验台以研究此平板热管的传热性能,设计了模拟热源的保温方案.为了模拟LED芯片的发热,制作了模拟芯片热源,并对实验结果的不确定度进行分析.通过实验研究了加热功率、充液率和工质对平板热管传热性能的影响.实验结果表明:此平板热管具有良好的均温特性.在所测试的功率范围内,蒸发腔热阻随着功率的上升而降低.充液率方面,此平板热管的最佳充液率为40%.在测试的3种工质中,去离子水的传热效果最好.     

荧光层形状对大功率白光LED光学性能的影响

为确定荧光层形状对大功率白光LED光学性能的影响,对蓝光LED发光晶片激发黄色荧光粉产生白光的荧光涂布工艺进行了研究。分别通过大面积点胶、晶片表面点胶和保形荧光胶涂布工艺制得白光LED样品,利用积分球和角度测试机对白光LED的光学性能进行测试,结果表明,保形荧光层白光LED的色温、光强分布和发光角度等光学性能优于大面积点胶和晶片表面点胶白光LED的光学性能。     

LED封装及可靠性相关研究

<正>2014年3月14日,新型显示技术及应用集成教育部重点实验室殷录桥博士应曙光研究院邀请来上海第二工业大学进行学术交流和讨论。我院于伟博士向访客介绍了本课题组相关的研究进展,并带领殷录桥博士参观了城市建设与环境工程的实验室。殷录桥博士较为详细地阐述了LED封装材料对大功率LED散热和出光的影响及大功率LED的发展趋势。指出目前大功率LED研究的瓶颈是如何提高散热和出光以及封装互连材料在提高大功率LED散热和出光方面所具有的重要影响。讨论了芯片粘结材料、荧光粉、灌封胶、     

LED产业技术及研究进展

在介绍LED（发光二极管）工作原理及特性的基础上,围绕着如何提高光取出效率,增强散热等LED产业中的议题,介绍了LED产业链中衬底材料、外延生长、芯片制造、封装、荧光粉,以及驱动电源等方面的产业技术及研究进展。     

大功率白光LED的封装技术研究

研究了40mil×40mil瓦级大功率白光LED封装的关键技术,采用1W的蓝光芯片加YAG荧光粉封装的白光LED,在350mA的恒定电流驱动下,获得了130．3lm的发光通量,发光效率达108．6lm／W,显色指数约为91．5。     

3种芯片分布方式下的LED灯丝的热分析

为了降低LED灯丝温度,提高其散热性能,采用有限元热学仿真并进行实验验证,对等间距、等差数列、斐波那契数列3种芯片分布方式分别进行热学分析,比较不同芯片排布方式下的LED灯丝的散热性能。结果表明:斐波那契数列和等差数列的芯片分布的散热性能远远优于传统等间距芯片分布,且斐波那契数列分布下的LED灯丝的基板中部温度最低。     

基于FLOEFD的集成阵列式LED热仿真分析

针对以COB为代表的集成阵列式LED高发热情况,对散热关键影响因素采用CFD散热建模进行分析研究.采用PROE和FLOEFD完成仿真散热建模,研究基板材质、热源功率、边界条件等影响因素,设置不同水平值求取散热仿真结果,进而分析不同影响因素对最终散热的影响程度.通过仿真图像及仿真实验数据总结出的散热影响关系,对实际工程应用具有指导作用.     

针-网式离子风发生器的散热研究

基于电晕放电原理,设计了一种"针-网"结构的离子风发生器,成功实现了离子风的激发,并用于大功率LED芯片散热.通过实验研究了放电间距、电压极性、电极布置形式不同时,发生器的电学特性变化及其对大功率LED芯片散热性能的影响,并比较了离子风发生器与风扇的散热效果.结果表明:相同条件下负电晕放电时的散热性能要优于正电晕放电,放电间距较小时,芯片引脚温度更低;1×11阵列形式对应的散热效果最好,当放电功率超过2 W时,芯片引脚最低温度为52.3℃;离子风发生器能实现与风扇较为接近的散热效果,适用于大功率LED芯片的散热.     

坝基双集中渗漏通道传热模型及流速反演研究

堤坝集中渗漏通道可虚拟为持续线热源,通过线热源函数建立传热模型进行渗漏定量计算。针对现有线热源模型的一些局限,考虑在以下2个方面进行改进:1)线热源为有限长;2)热源强度是沿程变化的。而且实际地质条件下常有双通道或多通道渗漏的状况,此时现有的单通道传热模型已不适用。在此基础上应用虚拟热源法叠加原理建立了在半无限大介质中有限长双渗漏通道的传热模型,推导出其解析解,并提出了基于此模型对流速进行反演的系统方法。由此设计了一套室内实验系统对双集中渗漏通道传热模型在不同工况下的温度场进行模拟,并将理论计算值与实验实测值进行比较。结果表明,所建立的传热模型和所提出的流速反演方法是可行的。     

加油加气站用LED灯的研制与试验

采用半导体照明技术,选用大功率LED灯珠,优化灯珠布置,研制智能化的驱动电路,设计了散热板直接散热、风扇强制冷却散热的双散热装置,研制了可进行发热控制的脉冲间歇供电控制电路。试验结果表明:距离灯珠6 m处灯具照度≥20 Lux,环境温度40℃状态下灯珠散热板温度≤62℃。     

大功率LED粘结材料及热沉材料热分析

本文介绍了ANSYS有限元分析软件在大功率LED封装材料热分析中的应用,同时对1WLED的封装结构进行了热模拟分析,比较了3种不同的粘结材料和3种不同的热沉材料对LED封装结构的温度场分布,并对所模拟出的温度分布进行对比。结果表明,提高封装的粘结材料和热沉材料的导热率能够有效地降低芯片温度,从而提高LED的使用寿命。     

基于Pro/E和ANSYS的LED灯热设计

发光二极管作为第四代照明光源,随着功率的不断增大,散热问题成为大功率LED灯具实现产业化亟待解决的关键问题之一.该文综合ANSYS和Pro/E两个软件的优势进行LED热仿真.在Pro/E中建立灯具模型,导入ANSYS后通过优化模型、网格划分、施加载荷和边界条件,求解可以得到LED灯的温度场分布.运用该方法可对复杂LED...     

红色磷光材料R-4B对白光LED性能的影响

照明用LED一般通过蓝光芯片与黄色荧光粉结合的方式实现白光,但该方式普遍存在显色指数不高,缺失红光成分的问题.本文通过研究红色磷光材料R-4B的吸收光谱与激发光谱,分析其特性;通过在黄色YAG:Ce荧光粉中添加比例分别为0、2%、4%、6%、10%、12%的红色磷光染料R-4B,制备了相应的白光LED,研究了掺杂该红色磷光染料对白光LED性能的影响.研究发现:R-4B能够被LED管芯辐射的450nm的蓝光激发;把它掺杂在YAG:Ce荧光粉中不仅可以增加白光LED光谱中红光成分,而且使光谱在560~680nm之间出现光谱展宽效应,从而有效改善了器件的发光性能.     

肋片个数及表面发射率对LED灯散热的影响

在散热量一定条件下,热分析计算了5种不同肋片数的LED散热器结构,通过迭代计算得到LED灯散热器表面温度,比较得出散热效果最好的肋片数;同时还比较了散热器在两种不同表面发射率情况下的表面温度。计算结果表明,对给定的散热器结构及散热量,在一定条件下20个肋片数时散热器表面温度最低,散热效果最好。同时,增加表面发射率能有效提升其散热效果,降低肋片温度。     

Heat Dissipation Performance of Metal Core Printed Circuit Board with Micro Heat Exchanger

带有微散热器的金属基板散热性能研究

秦典成¹,梁可为²

（1.广东省LED封装散热基板工程技术研究中心,广东 珠海519180;

2.乐健科技(珠海)有限公司,广东 珠海519180）

创新点说明：

本文借鉴热电分离式设计理念,将传统金属基板的金属基座加工成凸台结构,并以凸台作为微散热器（Micro Heat Exchanger,MHE）贯穿介电层作为热源的安放点,将传统金属基板（Regular MCPCB）的导热路径由“线路层-介电层-金属基座”变为现在的“线路层-微散热器-金属基座”,大幅提高金属基板的导热能力。

研究目的：

针对传统金属基板导热率过低,无法满足大功率LED封装散热需求的技术难题,以现有的传统金属基板为基础进行结构方面的创新,以期大幅提高金属基板的导热能力,从而解决大功率LED封装散热的技术瓶颈。

研究方法：

本文首先对目前大功率LED散热基板材料的研究现状进行阐述,然后针对现有的散热基板难以满足大功率LED封装散热需求的事实,提出基于热电分离式理念,对传统金属基板结构进行创新改进设计出一种带有微散热器的金属基板（MHE MCPCB）,并与导热率为4 W/(m.K)进行对比,研究两种不同结构的金属基板对同款13W的LED的散热效果有何差异。

研究结果：

经对比研究表明,在线路层、绝缘层及金属基厚度大致相同的条件下,带有微散热器的金属基板较之传统的4 W/(m.K)金属基板,其导热率有明显的提升。具体表现为,对于13W的LED模组,当基板底面温度控制在25±1℃的前提下,前者LED结温为49.72℃,后者LED结温为73.14℃,且前者对应的LED的光学性能也明显优于后者。经研究发现,因MHE MCPCB中微散热器/绝缘层界面的存在,使界面两侧形成一个较大的界面热阻,此热阻将热源所散发的大部分热量限制在微散热中,而微散热器为金属材质且与基座连为一体,能够迅速高效地将这部分热量传递至金属基座,然后再传递至外部热沉,从而突破了传统MCPCB中热量需经导热率较低的绝缘层传递至金属基座的局限,散热能力由此而大幅提升,有效改善了LED的光学性能。

结论：

因微散热器/绝缘层界面处界面热阻的存在,大部分热量被限制在微散热器所构成的区域内,而微散热器为金属材质,导热率极高,能够起到较好的热传递效果,从而使得金属基板的导热性能有明显的提升,极大地改善了LED的光学性能。

关键词：微散热器;金属基板;散热能力; LED;光学性能

     

基于多硬件编码器协同的高效红外视频编码

针对火灾现场无线信道环境恶劣、误码率较高等问题,提出了一种基于多硬件编码器协同的信源信道联合编码方案。采用复合控制方法,闭环控制方面,接收端将视频质量评估结果实时反馈给发送端进行发送质量调整;开环控制方面,针对反馈信道可能失败的问题,采用3个编码器对来自同一热像仪的视频进行不同压缩比的H.264编码,根据陀螺仪提供的热像仪姿态参数,选择其中最适合的一个码流送入数传电台。试验结果表明,该系统在保证带宽要求的基础上,提高了PSNR(peak signal to noise ratio)值,并提高了系统的实时性与可靠性。     

Heat transfer in high density electronics packaging

ＳＩＰ (ＳｙｓｔｅｍｉｎＰａｃｋａｇｉｎｇ ,ｓｅｅＦｉｇ .1 )ｉｓａｎａｓｓｅｍｂｌｙｗｈｅｒｅｔｈｅｃｈｉｐｓａｒｅｍｏｕｎｔｅｄｉｎｃａｖｉｔｉｅｓｃｏｒｒｏｄｅｄｉｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｓａｎｄｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｃｈｉｐｓａｒｅｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄｗｉｔｈｐｏｌｙｍｅｒｓ[1] .Ｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆａｓｓｅｍｂｌｙｅｎｓｕｒｅｓｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｗｉｔｈｖｅｒｙｈｉｇｈｐａｃｋａｇｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｌｏｗｉｎｔｅｒ…     

基于大功率LED灯网的四热阻自动测量仪

结温是表征LED性能的重要指标,与热阻有着密切关系,直接影响LED寿命。利用LED半导体器件结电压与结温的良好线性关系,测量大功率LED灯网工作时的电压、电流、热沉温度等参数,基于电学参数法,提出一种LED的四热阻模型,在该模型基础上,设计并制作了大功率LED灯网热阻自动测量仪。该仪器能快速准确地实现大功率LED灯网热阻的自动测量。     

基于C-mount封装的半导体激光器热特性模拟分析

通过对半导体激光器热特性以及散热方式的理论分析,建立了C-mount封装半导体激光器的物理散热模型,针对其在稳态工作条件下的热特性,利用ANSYS有限元软件进行了模拟分析,对ANSYS自建模与外部导入两种建模方式进行分析,发现自建模方式更加精确。通过改变C-mount热沉的厚度,得到了芯片温度的变化规律,并从热流的角度进行分析。最后,通过引入导热性能良好的金刚石膜与石墨烯膜,设计了一种较为理想的复式散热结构。