主要發(fā)熱區(qū)是InGaN/GaN量子阱區(qū)
發(fā)布時(shí)間:2016/8/13 23:38:27 訪問次數(shù):599
這里以芯片的各層結(jié)構(gòu)熱阻計(jì)算為例,建立熱AL7230力學(xué)模型時(shí),各層結(jié)構(gòu)和材料性能在遵循實(shí)際情況的同時(shí)也可做如下相應(yīng)的簡(jiǎn)化:
(1)在芯片區(qū),主要發(fā)熱區(qū)是InGaN/GaN量子阱區(qū)。p-GaN和ll-GaN層由于體電阻的存在,也會(huì)產(chǎn)生小部分熱量。但是上述3個(gè)區(qū)域的厚度遠(yuǎn)小于其他層的厚度,因此近似認(rèn)為所有熱量都由InGaN/GaN量子阱區(qū)均勻產(chǎn)生,其他部位不產(chǎn)熱,不會(huì)給計(jì)算結(jié)果帶來很大誤差。
(2)LED器件溫度較低,<⒛0℃,所以輻射散熱在計(jì)算過程中可以忽略。
(3)芯片上方的環(huán)氧樹脂和塑料等材料的散熱性能很差,與芯片下方的金屬的熱導(dǎo)率相差2~3個(gè)數(shù)量級(jí),因此,計(jì)算時(shí)忽略芯片上方散熱也不會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成很大影響。
(4)由于金屬電極導(dǎo)熱性非常好且厚度很薄,在計(jì)算時(shí)近似認(rèn)為金屬電極上下的材料之間是理想接觸,也就是說忽略金屬電極的熱阻。但對(duì)焊錫等倒裝焊焊料按照實(shí)際圖形進(jìn)行計(jì)算。
(5)熱沉上的反射杯幾乎不會(huì)對(duì)芯片溫度造成影響,所以在建模時(shí)可忽略反射杯,簡(jiǎn)化熱沉為立方體。
(6) 芯片發(fā)熱量可用下式計(jì)算:
其中,P為芯片消耗的電功率,Pli咖為芯片發(fā)出的光功率, Φ為芯片發(fā)出的光通量,氣ph表示單位光功率產(chǎn)生的光通量。不同波長(zhǎng)的光對(duì)人眼刺激能力不同,對(duì)于確定的光譜分布氣ph一定是確定值。對(duì)于采用藍(lán)光LED+YAG熒光粉法制備的白光LED,此數(shù)值約為33011n、V0 。
(7)邊界對(duì)流系數(shù)選取:當(dāng)對(duì)流換熱基本類型不同,流體的種類和溫度、流速不同,壁面的形狀和溫度不一樣時(shí), 對(duì)流換熱系數(shù)經(jīng)常會(huì)相差很多。對(duì)于氣體自然對(duì)流換熱,對(duì)流系數(shù)取值范圍是2~25W/(m2・K)。對(duì)流系數(shù)的選取很多是建立在實(shí)驗(yàn)測(cè)量或經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,過實(shí)際溫度測(cè)量,再根據(jù)鋁基板和散熱片表面積進(jìn)行估算,鋁表面對(duì)流系數(shù)取10~⒛W/(m2・K)。
這里以芯片的各層結(jié)構(gòu)熱阻計(jì)算為例,建立熱AL7230力學(xué)模型時(shí),各層結(jié)構(gòu)和材料性能在遵循實(shí)際情況的同時(shí)也可做如下相應(yīng)的簡(jiǎn)化:
(1)在芯片區(qū),主要發(fā)熱區(qū)是InGaN/GaN量子阱區(qū)。p-GaN和ll-GaN層由于體電阻的存在,也會(huì)產(chǎn)生小部分熱量。但是上述3個(gè)區(qū)域的厚度遠(yuǎn)小于其他層的厚度,因此近似認(rèn)為所有熱量都由InGaN/GaN量子阱區(qū)均勻產(chǎn)生,其他部位不產(chǎn)熱,不會(huì)給計(jì)算結(jié)果帶來很大誤差。
(2)LED器件溫度較低,<⒛0℃,所以輻射散熱在計(jì)算過程中可以忽略。
(3)芯片上方的環(huán)氧樹脂和塑料等材料的散熱性能很差,與芯片下方的金屬的熱導(dǎo)率相差2~3個(gè)數(shù)量級(jí),因此,計(jì)算時(shí)忽略芯片上方散熱也不會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成很大影響。
(4)由于金屬電極導(dǎo)熱性非常好且厚度很薄,在計(jì)算時(shí)近似認(rèn)為金屬電極上下的材料之間是理想接觸,也就是說忽略金屬電極的熱阻。但對(duì)焊錫等倒裝焊焊料按照實(shí)際圖形進(jìn)行計(jì)算。
(5)熱沉上的反射杯幾乎不會(huì)對(duì)芯片溫度造成影響,所以在建模時(shí)可忽略反射杯,簡(jiǎn)化熱沉為立方體。
(6) 芯片發(fā)熱量可用下式計(jì)算:
其中,P為芯片消耗的電功率,Pli咖為芯片發(fā)出的光功率, Φ為芯片發(fā)出的光通量,氣ph表示單位光功率產(chǎn)生的光通量。不同波長(zhǎng)的光對(duì)人眼刺激能力不同,對(duì)于確定的光譜分布氣ph一定是確定值。對(duì)于采用藍(lán)光LED+YAG熒光粉法制備的白光LED,此數(shù)值約為33011n、V0 。
(7)邊界對(duì)流系數(shù)選取:當(dāng)對(duì)流換熱基本類型不同,流體的種類和溫度、流速不同,壁面的形狀和溫度不一樣時(shí), 對(duì)流換熱系數(shù)經(jīng)常會(huì)相差很多。對(duì)于氣體自然對(duì)流換熱,對(duì)流系數(shù)取值范圍是2~25W/(m2・K)。對(duì)流系數(shù)的選取很多是建立在實(shí)驗(yàn)測(cè)量或經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,過實(shí)際溫度測(cè)量,再根據(jù)鋁基板和散熱片表面積進(jìn)行估算,鋁表面對(duì)流系數(shù)取10~⒛W/(m2・K)。
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