关于大功率LED散热机理相关问题的分析

本文从现实社会需求出发,以相关散热理论为基础,阐述了LED市场的现状和发展方向,以及目前流行的封装技术,就如何提高LED的光学性能、寿命等,从芯片结构,芯片材料,封装工艺等方面分析大功率LED散热问题。     

大功率LED照明灯散热装置研究

散热是制约大功率LED照明灯推广应用的关键技术问题。本文通过对LED照明灯散热的影响因素及设计要素的分析,研制了4种不同散热结构的大功率LED照明灯,并且做了温度测试和有限元数值模拟分析。结果表明,LED结温受散热片和基板的连接方式、散热片和电源的排布以及散热的总表面积等因素影响。     

大功率LED汽车前大灯散热装置研究

从大功率LED汽车前大灯的构造入手,采用风冷为主要的散热方式,设计了3种带有不同翅片的散热装置。通过更换基板和散热翅片的材料,对这3种散热装置的温度场进行模拟,结果表明,合理的散热器翅片的排布、较大的散热面积和散热器材料的选择,在设计过程中起着至关重要的作用,可有效解决车载大功率LED光源由于温度过高而引起的光通量和寿命降低的问题。     

浅析改变散热结构大功率MOSFET产品的工艺

从封装结构、封装材料、设备工艺等方面着手,挖掘导致导通电阻偏高、热阻不稳定的影响因素,最终找到稳定热阻值的途径,提升产品良率及可靠性。提出采用铝基材散热片替代铜散热片,基板与散热片设计一定间隙实现绝缘,增强大功率MOSFET产品散热能力,完成改进型封装结构(TO220CB),有效地降低产品的功耗、提高散热效果,从而解决MOSFET产品散热与绝缘问题,提高产品封装良率。     

基于多孔微热沉的大功率LED冷却技术研究

针对大功率发光二极管(Light-emitting diode,LED)具有的高热流通量、表面温度要求严格控制的特点,提出一种新型高效的基于多孔微热沉系统的散热技术来满足大功率LED散热封装的需求。分析多孔微热沉系统的工作原理以及传热特性,基于局部热力学平衡建立多孔微热沉流动与传热的数学模型,并用SIMPLE算法进行数值求解,得出微热沉的温度分布以及影响微热沉性能的一些因素。数值研究表明:在高热流密度下,微热沉散热表面的温度能维持较低水平,即使在热流达到200W/cm2时,散热表面的最高温度才55.2℃;提高工质入口流速可以降低微热沉内的温度以及散热表面的温度水平。多孔微热沉系统能够有效地解决大功率LED的散热问题,提高LED芯片的可靠性与使用寿命。     

大功率LED照明灯散热路径温度场及发光效率研究

针对大功率LED照明灯(以下简称LED灯)内、外热传导路径的温度分布进行了热模拟分析,开发出4种大功率LED灯。通过对4种LED灯PN结导出端温度和散热片平均温度、散热结构的散热表面积及光通量的测量,并经由热阻及温度场模拟研究,得出了散热表面积和PN结温度、热阻以及发光效率间的关系。研究结果表明,大功率LED灯的热阻很大程度上取决于外部装置,设计合理的外部散热结构增大散热表面积,可以有效地降低PN结温度和LED灯的热阻,从而提高大功率LED灯的发光效率及使用寿命。     

考虑制造缺陷的大功率LED灯翅片散热性能研究

随着白炽灯逐渐退出历史舞台,人们对于新光源的需求越来越迫切。大功率LED灯因其显著的优点而被人们所重视,但是其散热问题不容小觑。利用CFD计算软件对LED散热系统进行非定常热耦合分析,通过对比有制造缺陷的大功率LED灯在不同工况下的温度分布及外部流场流线分布,进而分析制造缺陷对大功率LED灯翅片散热的影响。     

一种大功率LED模组的热管理设计

由于大功率LED模组在工作时会产生大量热量并导致LED结温上升,对LED模组寿命产生严重影响,大功率LED模组的热管理问题成为了行业的研究重点。通过对封装和热管技术研究,提出了COB与热管技术结合的热管理设计。通过研究发现,该热管理设计能有效提高散热效率,满足了大功率LED模组散热要求。     

一种新型LED日光灯的设计

采用节能长寿命的大功率发光二极管(LED)作为光源,设计了一种新型的LED日光灯。该日光灯选用金属基板,结合大功率LED芯片,通过涂覆高效荧光粉实现发白光的LED,日光灯包括12颗大功率白光LED阵列,通过配合设计的反光杯达到所需的光线分布。试验结果表明:封装出的大功率LED光效为54lm/W,显色指数达到80以上,恒流350mA条件下点亮LED日光灯5000h进行老化测试,光通量维持率在87%以上,光效保持在43lm/W,达到了照明应用的要求。     

3D-MCM高集成微波模块的热设计研究和应用

文中针对3D-MCM高集成模块的散热问题,研究了3D-MCM组件在高能量密度、高集成度下的热设计,并以3D-MCM信号处理组件为例,根据信号处理组件电性能设计和封装布局设计要求,建立了参数化的有限元仿真模型。经过布局迭代、散热方式优化和组件材料优化,组件的等效热导率高达 76 W/(m·K),封装基板局部的热导率可达183 W/(m·K)。基于氮化铝基板和纳米银等高导热材料,实现了高集成信号处理组件的高效散热设计。     

高导热T/R组件新型封装材料现状及发展方向

随着微电子技术的发展,T/R组件热流密度越来越大,封装材料也面临新的挑战,对新型高热导封装材料的需求变得愈加迫切.文章首先综述了传统T/R封装材料的优势及不足之处,同时指出了目前我国新型封装材料所存在的问题及进一步完善的措施,对金属基封装材料的发展趋势进行了展望,并提出了高导热T/R封装材料当前及未来的研究方向.     

电子封装金属微凸点制备技术研究进展

起着电互连、热传递和机械支撑等重要作用的金属微凸点是基于面积阵列封装的关键。以球栅阵列封装（Ball Grid Array Packaging, BGA）、芯片尺度封装（Chip Scale Packaging, CSP）以及倒装芯片封装（Flip Chip Packaging, FCP）为代表的面积阵列封装形式凭借硅片利用率高、互连路径短、信号传输延时短以及寄生参数小等优点迅速成为当今中高端芯片封装领域的主流。然而,不同应用领域的微凸点具有尺寸跨度大、材料范围广的特点,很难有一种技术能实现全尺寸范围内不同材料金属微凸点的制备。文中综述了当前主流的微凸点制备技术,包括每种技术的优缺点及其适用范围、常见微凸点材料等,最后对当下微凸点制备技术的发展趋势进行了展望。     

UWQ40型板式楔横轧机模板刚度的三维有限元分析

板式楔横轧机可以辊轧精度高、稳定性好的轴类零件 ,但刚度较差且主要由模板变形引起 ,模板的刚度性能在很大程度上影响着产品质量。本文采用弹性有限元法 ,以立式UWQ4 0型板式楔横轧机模板为研究对象 ,对其进行了刚度计算和分析 ,提出了改进方法 ,得到了模板的最大变形量及等效应力分布等信息 ,同时对模板刚度和变形进行了改进前、后的对比分析。结果显示 :板式楔横轧机结构改进后 ,在最大轧制力作用下模板的最大变形量从改进前的 3.7× 10 -2 mm降低到 2 .89× 10 -2 mm ;改进后模板装置的材料节约了近 17.1%。最后 ,为进一步提高板式楔横轧机的模板刚度提出了一些建议。     

金刚石/ 铜在微波功率组件热设计中的应用研究

随着军用雷达电子装备的功率和功率密度的不断增加,对微波功率组件的散热要求越来越高,传统组件材料已经无法满足日益增加的热流密度要求,对新型热管理材料的需求变得愈加迫切.金刚石/铜具有优异的热传导性能和与芯片匹配的热膨胀系数,是一种极具竞争力的可用于组件封装的热设计材料.文中对金刚石/铜在微波功率组件工程应用中面临的问题开展了相关试验研究,通过热性能仿真测试以及振动、冲击等环境试验验证了其在微波功率组件热设计中应用的可行性.     

复合相变材料在电子设备短时瞬态温控中的应用

阐述了石墨/石蜡复合PCM(相变材料)相较于传统PCM的优势,介绍了相变储热器的设计及工艺填充方法。通过实验验证了基于等效比热法的相变储热器的仿真和优化。从而简化了传统PCM在电子设备短时温控领域应用中的设计、计算、强化传热、封装问题,为石墨/石蜡复合PCM储热器设计及应用提供参考。     

金属材料热处理的机械性能对车辆提速影响

通过对转向架组成部分摇枕、侧架、弹簧、斜楔、磨耗板热处理后的性能对比及材质的合金化分析,提出铁路提速后开发新材料的方向。     

高导热能力的蓄热装置传热性能研究

固液相变材料的导热系数极低,往往不能在规定时间内完全相变融化以吸收电子设备工作的热负荷,导致电子设备出现局部超温现象。文中采用数值仿真和试验测试的方法对高导热能力蓄热装置进行研究。采用均温板与蓄热装置一体化设计,均温板将点热源转换为面热源消除了电子产品温度峰值导致局部超温的问题,也增加了相变材料的吸热面积。同时在相变材料中设置铝合金板以及铝合金波纹板。通过上述设计,增大了石蜡的当量导热系数,增加了短时间内石蜡的融化量进而提高了蓄热能力。     

压力容器窄间隙埋弧焊热处理脆化机理研究

用于制造高参数压力容器的低合金高强度铜采用窄间隙埋弧焊,为了消除焊接残余应力,在焊后需对焊接接头进行热处理,其冲击韧性大幅下降。为探讨其脆化机理,选用BHW-35钢为母材,H10Mn2NiMoA镀铜焊丝和SJ101焊剂为填充材料,焊后热处理工艺为920℃正火＋620℃和560℃二次回火。利用扫描透射电镜,对焊缝熔敷金属焊态和焊后热处理的显微组织变化进行了研究。结果表明,低合金高强度钢焊缝焊态时组织为针状铁素体,在晶内有细小碳化物弥散分布;经焊后热处理,由于回复作用板条状组织变粗或消失,在晶界磷元素的偏聚和大量的碳化物在晶界析出导致其冲击韧性下降。窄间隙埋弧焊是一种优质高效的焊接方法,焊接效率高,节约焊材,解决了大厚度工件焊接的技术问题。     

喷射成形铝硅材料的不含氟镀前处理工艺研究

喷射成形铝硅材料具有良好的热膨胀系数、高热导率及轻质低密度特性,在航空航天领域逐步成为专用电子封装材料.铝硅材料中硅的含量很高,传统电镀前处理工艺中使用含氟的盐或酸,而含氟的盐或酸对人体和环境有较大伤害.镀前处理工艺是决定铝硅材料上镀层结合力好坏的关键.文中提出采用微喷砂方法对铝硅材料基体表面进行处理,替代含氟的镀前处理工艺.通过控制微喷砂的压力和时间、选择一定粒径的玻璃微珠可以得到均匀的表面.比较铝硅材料电镀金后的外观、镀层结合力和低温钎焊性能,最终得出最佳微喷砂工艺参数.     

绿色制造技术在机械制造过程中的应用

介绍了绿色制造技术的概念,主要从制造产品的绿色材料设计、绿色结构设计、绿色毛坯制造、绿色加工及热处理、绿色包装、绿色回收等方面的研究,来探讨绿色制造技术在机械制造过程中的应用。