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LED封裝與光源熱設計

為了解決散熱元件英文的問題，作者柴廣躍李波王剛向進 這樣論述：

LED封裝與光源熱設計（電子信息與電氣工程技術叢書）系統論述了發光二極體的封裝、燈具原理與熱設計。全書共11章，分別介紹了LED熱設計基礎、傳熱學基礎、LED晶元與熱性能、LED封裝與熱設計、LED光源組件與燈具熱設計、LED器件的瞬態熱測試方法、LED器件瞬態熱測試的實際操作、LED熱模擬分析軟體、LED組件熱特性模擬分析、LED燈具熱模擬分析等內容。 本書將LED器件封裝及光源燈具技術、熱設計基礎理論及模擬工具、LED熱特性測試與評估相關知識融會貫通為一體，為讀者提供了有關LED封裝與燈具熱設計的基本原理與應用，集學術性與應用性為一體，可供相關科研與工程技術人員參考。

柴廣躍，畢業於清華大學電子工程系，長期從事半導體光電子器件與應用技術的科研與教學工作。現任深圳技術大學新能源與新材料學院教授、深圳大學光電工程學院教授，兼中國電工技術學會半導體光源系統專業委員會副主委、國家半導體照明工程研發及產業聯盟人力資源工作委員會人才培養工作組負責人、深圳市LED熱管理與故障分析評估中心主任等職，擁有20余項授權發明專利、獲得國家科技進步獎和發明獎兩次，主編《半導體照明概論》。 王剛，現任明導(上海)電子科技有限公司MAD部門高級產品應用工程師，在半導體器件熱測試領域有很深入的研究。曾供職于摩托羅拉、飛思卡爾、英特爾等公司，在半導體封裝領域有豐富的實踐經驗。 李波

，同濟大學建築環境與設備工程學士、上海理工大學工程熱物理碩士，主要研究方向為電子設備冷卻技術。曾就職于台達電子企業管理(上海)有限公司和明導(上海)電子科技有限公司，現為熱領(上海)科技有限公司電子設備熱設計技術主管，負責電子設備熱設計、熱模擬技術的應用、推廣和培訓等相關工作；曾出版《FloTHERM軟體基礎與應用實例》《FloEFD流動與傳熱模擬入門及案例分析》和《笑談熱設計》。 向進，畢業於同濟大學，獲得軟體工程碩士和MBA學位。擁有超過15年的半導體行業工作經驗，從事過從研發到市場營銷的多個領域的工作。現負責Mentor公司大中華區的高校業務，推動Mentor 公司的先進技術在國內高校

的應用與普及。已經主持建設多所一流高校的校企聯合實驗室，推動高校開設涉及Mentor技術的相關課程，策劃並資助出版多部高端專業圖書。 上篇 LED熱設計基礎 第1章 引言 1.1LED技術的發展 1.2LED的失效 1.2.1機械失效 1.2.2腐蝕失效 1.2.3電氣失效 1.2.4光學失效 1.3熱設計的重要性 1.4熱設計流程 第2章 傳熱學基礎 2.1熱與能量 2.2能量傳遞與傳熱 2.3基本定律 2.3.1熱力學第一定律 2.3.2品質固定的傳熱 2.3.3體積固定的傳熱 2.4傳熱機理 2.4.1熱傳導 2.4.2熱對流 2.4.3熱輻射 2.5熱阻網路熱設

計 2.5.1熱阻的概念 2.5.2擴散熱阻 2.5.3接觸熱阻及熱介面材料 2.5.4熱阻網路 2.5.5常用散熱器 2.6電腦類比熱設計簡介 2.7幾種先進的冷卻技術 2.7.1相變散熱與熱管 2.7.2液體冷卻與器件 2.7.3熱電冷卻與器件 2.7.4電流體流動散熱 第3章 LED晶片與熱性能 3.1LED基本原理 3.1.1雙異質結結構LED原理 3.1.2量子阱結構LED原理 3.2晶片 3.2.1LED襯底材料與晶片結構 3.2.2功率型LED晶片 3.3LED晶片熱特性 3.3.1結溫與熱阻 3.3.2光通量與溫度的關係 3.3.3輻射波長、色溫與溫度的關係 3.3.4正向電

壓與溫度的關係 3.3.5壽命與溫度的關係 第4章 LED封裝與熱設計 4.1封裝的層級 4.2LED的封裝 4.2.1LED封裝的作用 4.2.2設計的基本要素 4.2.3封裝的基本材料及原理 4.2.4LED封裝基本工藝流程 4.2.5封裝的基本設備 4.2.6封裝的基本結構 4.2.7減小封裝熱阻的基本方法 4.2.8LED晶片焊接及新型粘接技術 4.2.9晶片焊接品質的評估 4.2.10晶片固晶的可靠性 4.3功率型LED封裝 4.3.1Luxeon系列LED的封裝結構 4.3.2Golden Dragon系列LED的封裝結構 4.3.3XLAMP系列LED的封裝結構 4.3.4多晶

片LED光源模組封裝 4.4LED晶片級封裝 4.4.1晶片級封裝LED器件 4.4.2集成封裝倒裝LED光源模組 4.4.3高壓倒裝LED光源模組 4.5封裝中的熱設計 4.5.1熱設計的分級 4.5.2LED器件的典型散熱通道 4.5.3封裝中的熱設計方法 第5章 LED光源組件與燈具熱設計 5.1LED照明組件與燈具的定義 5.1.1LED照明模組 5.1.2LED照明光源 5.1.3LED燈具 5.2典型LED燈具 5.2.1LED射燈 5.2.2LED球泡燈 5.2.3LED燈管 5.2.4LED筒燈 5.2.5LED路燈 5.3LED燈具熱設計基礎 5.3.1LED燈具設計簡述

5.3.2熱設計目標和原則 5.3.3熱設計流程 5.3.4典型散熱器材料與結構 5.3.5熱沉熱阻分析 5.4LED燈具熱設計實例 5.4.1使用翅片散熱器的大功率LED路燈光源元件 5.4.2燈絲型LED球泡燈 5.4.3地鐵用LED燈管 5.4.4LED投光燈 5.4.5球泡燈照明模組的輻射散熱 中篇 LED熱特性測試方法及測試平臺 第6章 LED器件的瞬態熱測試方法 6.1LED器件瞬態熱測試的步驟 6.1.1LED器件溫度敏感參數的測量和校準 6.1.2LED器件的瞬態熱測試 6.1.3結構函數的理論基礎 6.1.4LED器件的電、光、熱聯合測試平臺的實現 6.2結構函數的應用和

案例分析 6.3對LED整燈進行瞬態熱測試的測試案例 第7章 LED器件瞬態熱測試的實際操作 7.1瞬態熱測試需要的準備工作 7.1.1T3Ster系統的安裝和接線 7.1.2被測LED器件的安裝與連線 7.2LED器件的瞬態熱測試 7.2.1LED器件溫度敏感參數的測量和校準 7.2.2LED器件的瞬態熱測試 7.2.3瞬態熱測試結果的分析 7.2.4使用瞬態雙介面法獲得被測LED器件的結殼熱阻 7.2.5RC Compact Model的生成 下篇 LED熱設計模擬工具原理與應用 第8章 LED熱模擬分析軟體介紹 8.1熱模擬分析軟體的背景及原理 8.2FloEFD特點和優勢 8.3

FloEFD工程應用背景 8.4FloEFD軟體安裝 8.4.1FloEFD 15.0軟體程式安裝 8.4.2授權管理器的安裝 8.4.3FloEFD 15.0單機版或網路浮動版伺服器許可證的安裝 8.4.4FloEFD 15.0網路浮動版用戶端授權擷取 8.5熱模擬軟體使用流程 8.6FloEFD軟體LED模組 8.6.1介紹 8.6.2模擬功能 8.6.3簡化模型 8.6.4LED資料庫 8.7熱模擬軟體的價值 第9章 LED元件熱特性模擬分析 9.1LED元件熱特性模擬分析介紹 9.2LED組件熱特性模擬 9.2.1建立模型 9.2.2求解域調整 9.2.3參數設置 9.2.4網格設置

9.2.5求解計算 9.2.6模擬結果分析 第10章 LED燈具熱模擬分析 10.1LED燈具熱模擬分析幾何模型 10.2LED燈具熱模擬分析步驟 10.2.1建立模型 10.2.2求解域調整 10.2.3參數設置 10.2.4網格設置 10.2.5求解計算 10.2.6模擬結果分析 第11章 LED射燈熱模擬分析 11.1LED射燈熱模擬分析介紹 11.2LED射燈熱模擬分析步驟 11.2.1建立模型 11.2.2求解域調整 11.2.3參數設置 11.2.4網格設置 11.2.5求解計算 11.2.6模擬結果分析 11.2.7優化設計 參考文獻 附錄A 軟體術語中英文對照 附錄

B T3Ster系統介紹 B.1T3Ster系統概述 B.2即時測量系統 B.3T3Ster系統的測試主機T3Ster Mainsys介紹 B.4T3Ster系統的T3Ster Booster介紹 B.5LV版本T3Ster Booster介紹 B.6T3Ster系統Thermostat幹式恒溫槽介紹 B.7T3Ster系統其餘主要配件介紹 B.8TeraLED光學測試設備以及與之配合使用的積分球 附錄C 空氣在1atm(101.33kPa)下的物理性質 附錄D 飽和水/水蒸氣的性質 前言 以LED為核心的半導體照明技術發展迅速，正以超乎人們想像的速度替代傳統的電光源。

LED的核心是pn結，基於pn結的半導體器件具有很強的溫度敏感性，隨著工作溫度的升高，它們的性能變差、可靠性劣化、故障率升高、壽命縮短。目前，商品化LED的光電效率遠遠達不到50%，LED正常工作時自身將產生大量的熱量，如不將此熱量散去將對LED產生災難性的後果。本書結合LED封裝和燈具設計製作的實際情況，介紹了熱設計的基本原理與方法、熱特性的評估方法與手段，最後介紹了一種流行的熱特性模擬軟體。 目前，關於半導體照明的參考書籍非常多，但是相關的本科教材卻非常匱乏，因此本書的編寫致力於解決目前國內缺乏“光源與照明”相關專業基礎教材的問題。與現有相關書籍相比，本教材側重於基礎知識介紹，同時希望通

過大量的實例分析觸發讀者創新的靈感。參與編寫的人員既有高校教師，也有來自企業的研發人員。希望從學習、研究、產業等不同角度進行問題的梳理，從而幫助讀者對LED封裝與照明燈具技術以及所涉及的熱問題有較為全面的瞭解，並掌握基本的分析方法和手段。 本書層次分明，分為上中下三篇。由柴廣躍教授和向進高級經理提出了書稿的編寫大綱和目錄，並對全部書稿進行了審定。 本書上篇為LED熱設計基礎，共5章，由柴廣躍教授編寫。 第1章主要介紹LED封裝與照明技術發展過程、與熱相關的LED失效、熱設計的必要性及基本流程。 第2章主要介紹傳熱學基礎知識，內容包括熱的概念、傳熱機理和基本的定理、熱阻概念、熱分析的基本

方法，最後介紹了幾種先進的散熱技術。 第3章主要介紹LED基本原理與熱性能，內容包括LED基本結構及發光發熱的機理、LED晶片結構及熱特性。 第4章主要介紹LED封裝與熱設計，內容包括LED封裝的基本概念、封裝的類別及基本方法，最後介紹了LED封裝的熱設計方法。 第5章主要介紹半導體照明光源元件與燈具的熱設計，內容包括光源元件與燈具的定義、幾種典型的光源與燈具、光源與燈具的熱設計方法，最後介紹了幾種典型LED光源與燈具的熱設計實例。 本書中篇為LED熱特性測試方法及測試平臺，共2章，由王剛高級工程師編寫。 第6章主要介紹了LED器件熱特性的瞬態測試，包括LED熱特性測試的難點、LED

熱阻與結溫的計算方法、瞬態測試原理與方法等內容。 第7章主要介紹了瞬態法測試的實際操作過程，包括進行瞬態熱測試所需要的準備工作、實際操作等內容。 本書下篇為LED熱設計模擬工具原理與應用，共4章，由李波高級工程師編寫。 第8章主要介紹FloEFD流體模擬軟體的基本情況，內容包括FloEFD的基本原理、主要優點、工程應用、軟體的安裝、應用流程、FloEFD各個模組的介紹。 第9章以一種LED元件為例，詳細介紹了使用FloEFD流體模擬軟體類比模擬LED器件與元件熱特性的完整過程。 第10章以一種LED燈具為例，詳細介紹了使用FloEFD流體模擬軟體類比模擬LED燈具熱特性的完整過程，並

討論了如何通過調整對流和輻射參數來調整LED燈具中LED器件的結溫。 第11章以一種帶有風扇的LED射燈為例，詳細介紹了使用FloEFD流體模擬軟體類比模擬LED射燈熱特性的完整過程，並討論了如何通過調整風扇參數改善燈具散熱能力。 附錄A由李波高級工程師完成，附錄B由王剛高級工程師完成。 本書論述深入淺出，注重理論與實踐相結合。可作為高等院校相關專業的教材和參考書，也可作為半導體照明行業從業人員及相關工程技術人員的參考資料。 在本書編輯過程中，深圳大學、相關企業、相關網站、行業的專家及學生李華平、章瑞華、李耀東、廖世東、蘇丹等給予了大力支持，為本書提供了大量有益的背景資料； 傳熱學基礎

部分參考並引用了夏班尼所著的《傳熱學》部分內容與例題； 學生劉志慧、劉夢媛説明作者整理了全部書稿，馬雁潮、陳曉媛、徐竟、廖剛也為書稿整理和插圖做了大量的工作。在此一併感謝。 本書的出版得到了美國Mentor公司的大力支持，感謝Mentor公司的資助和技術支持。…… 還要感謝清華大學出版社的工作人員為本書出版所做的大量工作，特別是盛東亮責任編輯以嚴謹的作風、認真細緻的工作態度、良好的合作精神圓滿完成編輯工作，使本書得以高品質出版。 由於作者水準有限，本書難免有不妥和錯誤之處，懇請讀者批評指正。 作者 2018年6月

模具制造手冊（原著第三版）

為了解決散熱元件英文的問題，作者（德）古特·孟尼格，克勞斯，斯托克赫特 這樣論述：

來自德國模具制造領域專家的經驗總結，對模具行業、塑料成型企業技術人員有重要參考價值這本書次於1956年在德國卡爾·漢澤爾出版社(CarlHanserVerlag)出版發行,是行業內經典著作之一。2003年化學工業出版社引進過英文版的第二版。本書共分5章,第1章介紹了用於各種加工方法的模具；除了介紹傳統的成型模具,還介紹了微注射成型模具。第2章為模具設計,將各種模具在設計過程中的設計要點以及新技術做了詳細說明。第3章介紹了模具制造材料,包括鋼材、鋁合金及銅合金-有色金屬等內容。第4章為模具制造和機加工方法,介紹了許多新的制造技術,如快速制樣技術等。第5章為模具的訂購與操作,詳細介紹了模具的訂購過

程、模具操作的監控與保養維護。本書更側重於工具書的功能,每一章內容自成一體,可為不同目的的讀者,快速提供他所需要的信息和內容,是塑料加工技術人員重要的參考資料。 第1章 用於各種加工方法的模具1.1注射模具1.1.1概述1.1.2注射成型工藝1.1.3模塑制品設計1.1.4模具基本結構1.1.5頂出類型1.1.6點澆口技術1.1.7模具排氣1.1.8溫度控制1.1.9特殊設計參考文獻1.2壓制模具和傳遞模具1.2.1概述1.2.2壓制模具1.2.3傳遞模具1.2.4壓制模具制造1.2.5模具設計1.2.6片狀成型料（SMC）模具1.2.7GMT／LFT模具1.2.8應用實例

1.3聚氨酯制品模具1.3.1制品、加工工藝、應用、收縮及模具支架1.3.2低密度PUR發泡制品模具1.3.3結皮發泡（自結皮發泡）PUR模具1.3.4微孔發泡PUR制品模具1.3.5PUR澆鑄體系的模具參考文獻1.4吹塑模具1.4.1加工工藝簡述1.4.2擠出吹塑成型模具1.4.3注吹成型和蘸吹成型1.4.4計算機在吹塑成型中的應用參考文獻1.5熱成型模具1.5.1概述1.5.2熱成型工藝1.5.3模具與胎具1.5.4陽模或陰模1.5.5熱成型模具設計原則1.5.6熱成型模具的基本結構參考文獻1.6滾塑成型與搪塑成型模具1.6.1加工工藝簡述1.6.2滾塑制品的強度1.6.3模具技術要求1.

6.4滾塑模具的命名1.6.5模具的類型1.6.6模具結構1.6.7模具輔助結構1.6.8滾塑成型塑料制品的后處理1.6.9搪塑成型工藝的電鑄模具1.7熱塑性泡沫塑料制品成型模具1.7.1熱塑性泡沫塑料1.7.2普通發泡成型1.7.3模具結構1.7.4塊體模具參考文獻1.8用於連續纖維增強聚合物復合材料的模具1.8.1概述1.8.2真空熱壓罐技術成型模具1.8.3連續纖維增強熱塑性塑料1.8.4用於樹脂注射成型的模具1.8.5用於纏繞技術的模具參考文獻1.9加工彈性體材料的模具1.9.1壓塑成型（CM）1.9.2傳遞模塑成型（TM）1.9.3注射成型（IM）1.9.4附加工藝1.9.5模具制造

參考文獻1.10微注射成型模具1.10.1概述1.10.2設計1.10.3制造1.10.4制造技術1.10.5注射成型機械1.10.6模具維護1.10.7展望參考文獻1.11樣模和小批量生產模具1.11.1概述1.11.2間接樣品成型第2章 模具設計2.1設計過程2.1.1概述2.1.2注射成型模具的仿真參考文獻2.2標准化及標准2.2.1注射成型和熱流道模具的標准化2.2.2模具制造標准參考文獻2.3熱流道和冷流道技術2.3.1使用熱流道技術的優點2.3.2熱流道系統和熱半模的設計2.3.3應用領域和范例2.3.4熱流道集流腔系統、線繞系統及熱半模2.3.5熱流道控制技術2.3.6冷流道系統

2.4注射成型模具的溫度控制2.4.1模溫控制的任務和目的2.4.2加工溫度對冷卻和循環時間的影響2.4.3模腔溫度2.4.4溫控對模塑制品性能的影響2.4.5對溫控系統的要求2.4.6溫控流道2.4.7流動原理2.4.8常規溫控方案的實用設計2.4.9溫控新技術2.4.10散熱模具設計2.4.11外部溫控器的位置參考文獻2.5新型模具技術2.5.1塗層技術——通過組合面和塗層技術設計表層2.5.2溫控技術—注射成型模具的感應加熱2.5.3真空技術——幾種可能性，表面的優化2.5.4模具技術——用於無飛邊和無損傷的嵌件封裝的柔性密封元件第3章 模具制造材料3.1塑料模具鋼3.1.1概述3.1.

2鋼材制造與處理3.1.3塑料模具鋼綜述3.1.4總結參考文獻3.2鋁合金3.2.1概述3.2.2模具材料3.2.3鋁材模具制造3.2.4應用參考文獻3.3銅合金—有色金屬3.3.1性能3.3.2機加工性3.3.3表面3.3.4總結第4章 模具制造和機加工方法4.1模具制造4.1.1概述4.1.2設計4.1.3數據模型4.1.4模具制造中的數據傳遞4.1.5反饋與溝通4.1.6設計4.1.7編程4.1.8機加工4.1.9尺寸檢驗4.1.10鑽孔／深孔鑽4.1.11電火花加工4.1.12表面精加工4.1.13組裝4.1.14測試4.1.15優化工藝及精加工4.2電火花加工（EDM）4.2.1概述

4.2.2物理過程4.2.3公差與關鍵數據4.2.4刻模EDM4.2.5線切割EDM4.2.6組合工序和特殊工序4.3電鍍嵌件與模具4.3.1概述4.3.2工藝描述4.3.3電鍍材料4.3.4模型材料及模型設計4.3.5夾具和安裝支架4.3.6電鍍注射成型嵌件的精加工和安裝4.3.7效率與使用壽命4.3.8其他塑料加工方法中的電鍍模具4.3.9負沖壓深拉工藝（模內皮紋）4.4模具制造中的拋光技術4.4.1概述4.4.2表面粗糙度的定義4.4.3拋光技術基礎4.4.4拋光行為的影響因素4.4.5拋光技術4.4.6超聲波拋光4.4.7電火花加工／光澤表面的腐蝕4.5熱處理和表面處理技術4.5.1概

述4.5.2塑料模具鋼的熱處理4.5.3表面處理參考文獻4.6表面結構化4.6.1光化學蝕刻技術4.6.2模具表面和結構的要求4.6.3特殊工藝4.6.4執行訂單4.7模具制造的快速制樣4.7.1快速制模4.7.2生成制造工藝基礎4.7.3模具制造的生成工藝4.7.4模具制造的機器4.7.5舉例4.7.6非生成模具制造工藝的界定4.7.7公司名稱和網址參考文獻第5章 模具的訂購與操作5.1模具報價5.1.1概述5.1.2模具規划5.1.3模具制造的成本核算5.1.4總結參考文獻5.2模具的裝置與控制5.2.1有效質量保證的要求5.2.2模具傳感器系統的概述5.2.3數據采集和電子器件5.2.4

裝置與優化5.2.5過程監控5.2.6工廠范圍的網絡與監控5.2.7注射成型過程的實時控制5.2.8注射成型過程的控制5.2.9展望參考文獻5.3注射成型模具的磨損5.3.1概述5.3.2摩擦學基礎5.3.3磨損5.3.4腐蝕5.3.5模具元件的磨粒磨損5.3.6展望和發展趨勢參考文獻5.4維護、儲存、維修5.4.1概述5.4.2維護、防護及困難5.4.3檢修5.4.4維修5.4.5優化5.4.6儲存5.4.7維護和維修成本參考文獻 當由K.Stoeckhert編輯的這本書次於1956年在德國卡爾·漢澤爾出版社(CarlHanserVerlag)出版發行時,就填補了一項市場

空白,因為四年后第二版又被要求出版發行,這一次,與H.Domininghaus合作。第三版於11年之后(1980年)出版發行,此時的頁數增加了一倍。它被翻譯成英文版。由於編者團隊的人員變化,第二版英文版出版發行花費了15年時間,並略改了英、德文的書名。此外,中文版首次出版發行。現在出版的第三版(德文第五版)又花費了近15年的時間。目前這一版的內容不僅得到更新而且現代化。這也表明只有六名「老」作者仍然在其中,並增加了新的章節,如微注射成型模具、橡膠工業用模具,或快速制樣,同時刪除了其他不再適用的內容。相反,正如在德文第四版中所敘述的那樣,這本匯編仍然不打算作為教科書,用於注射成型模具的詳細設計,

或替代標准模具單元制造商的產品目錄,而且,它也不是一個長篇講稿。然而,本書中對個別模具類型的基本情況和這些技術的新狀態以及它們的制造方法作了簡要的介紹。

應用限制理論在產效管理改善 -以發光二極體封裝A公司為例

為了解決散熱元件英文的問題，作者姚金興 這樣論述：

我國發光二極體元件產業已建構出相對完整產業鏈，不但在製程技術能力晉升為全球領導地位，在產能規模上亦穩居全球前四大發光二極體元件供應國，但隨著中國大陸發光二極體 封裝產業迅速發展，台灣發光二極體 封裝業正遭遇強勁的挑戰，如何有效、快速、正確的進行產效改善，以降低生產成本、提升良率與產出實為一必須正視且攸關生存的課題。本研究以A公司為案例，發光二極體封測業A公司自2013年後開始面臨價格競爭壓力，產值逐步下滑，更出現歷年罕見的衰退，藉由使用限制理論之方法，找出影響產效之重要關鍵限制，並利用IDEF進行系統性分析後，將限制資源進行充分利用，同時調整其他非限制資源全力配合，提出可能的解決方案並實際運

用以提升系統限制，成功的將整體產出提升了7.58%，生產周期時間由平均10.3天降至7.9天，下降23.3%，整體單位生產費用亦下降20.07%，不僅實際改善了點膠站的產效，也同時提升了A公司的獲利與競爭優勢。