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| 編輯推薦： |
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本书结合LED封装和光源灯具设计制作的实际工程经验，系统论述了热设计的基本原理与方法、热特性的测试方法与评估手段，*后介绍了一种流行的热特性仿真软件。本书以发光二极管封装及光源灯具原理与热设计为主轴，将LED器件封装及光源灯具基本技术、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串联整合，为读者提供了较为全面的基本原理与实际应用的入门知识，内容集学术性与应用性为一体。本书可作为高等院校相关专业本科高年级学生和研究生的教材和参考书，也可作为半导体照明行业从业人员的培训资料及相关工程技术人员的参考资料。
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| 內容簡介： |
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。
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| 關於作者： |
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。
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| 目錄：
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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1atm101.33kPa下的物理性质
附录D饱和水水蒸气的性质
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| 內容試閱：
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前言
以LED为核心的半导体照明技术发展迅速，正以超乎人们想象的速度替代传统的电光源。LED的核心是pn结，基于pn结的半导体器件具有很强的温度敏感性，随着工作温度的升高，它们的性能变差、可靠性劣化、故障率升高、寿命缩短。目前，商品化LED的光电效率远远达不到50%，LED正常工作时自身将产生大量的热量，如不将此热量散去将对LED产生灾难性的后果。本书结合LED封装和灯具设计制作的实际情况，介绍了热设计的基本原理与方法、热特性的评估方法与手段，最后介绍了一种流行的热特性仿真软件。目前，关于半导体照明的参考书籍非常多，但是相关的本科教材却非常匮乏，因此本书的编写致力于解决目前国内缺乏光源与照明相关专业基础教材的问题。与现有相关书籍相比，本教材侧重于基础知识介绍，同时希望通过大量的实例分析触发读者创新的灵感。参与编写的人员既有高校教师，也有来自企业的研发人员。希望从学习、研究、产业等不同角度进行问题的梳理，从而帮助读者对LED封装与照明灯具技术以及所涉及的热问题有较为全面的了解，并掌握基本的分析方法和手段。本书层次分明，分为上中下三篇。由柴广跃教授和向进高级经理提出了书稿的编写大纲和目录，并对全部书稿进行了审定。本书上篇为LED热设计基础，共5章，由柴广跃教授编写。第1章主要介绍LED封装与照明技术发展过程、与热相关的LED失效、热设计的必要性及基本流程。第2章主要介绍传热学基础知识，内容包括热的概念、传热机理和基本的定理、热阻概念、热分析的基本方法，最后介绍了几种先进的散热技术。第3章主要介绍LED基本原理与热性能，内容包括LED基本结构及发光发热的机理、LED芯片结构及热特性。第4章主要介绍LED封装与热设计，内容包括LED封装的基本概念、封装的类别及基本方法，最后介绍了LED封装的热设计方法。第5章主要介绍半导体照明光源组件与灯具的热设计，内容包括光源组件与灯具的定义、几种典型的光源与灯具、光源与灯具的热设计方法，最后介绍了几种典型LED光源与灯具的热设计实例。本书中篇为LED热特性测试方法及测试平台，共2章，由王刚高级工程师编写。第6章主要介绍了LED器件热特性的瞬态测试，包括LED热特性测试的难点、LED热阻与结温的计算方法、瞬态测试原理与方法等内容。第7章主要介绍了瞬态法测试的实际操作过程，包括进行瞬态热测试所需要的准备工作、实际操作等内容。本书下篇为LED热设计仿真工具原理与应用，共4章，由李波高级工程师编写。第8章主要介绍FloEFD流体仿真软件的基本情况，内容包括FloEFD的基本原理、主要优点、工程应用、软件的安装、应用流程、FloEFD各个模块的介绍。第9章以一种LED组件为例，详细介绍了使用FloEFD流体仿真软件模拟仿真LED器件与组件热特性的完整过程。第10章以一种LED灯具为例，详细介绍了使用FloEFD流体仿真软件模拟仿真LED灯具热特性的完整过程，并讨论了如何通过调整对流和辐射参数来调整LED灯具中LED器件的结温。第11章以一种带有风扇的LED射灯为例，详细介绍了使用FloEFD流体仿真软件模拟仿真LED射灯热特性的完整过程，并讨论了如何通过调整风扇参数改善灯具散热能力。附录A由李波高级工程师完成，附录B由王刚高级工程师完成。本书论述深入浅出，注重理论与实践相结合。可作为高等院校相关专业的教材和参考书，也可作为半导体照明行业从业人员及相关工程技术人员的参考资料。在本书编辑过程中，深圳大学、相关企业、相关网站、行业的专家及学生李华平、章瑞华、李耀东、廖世东、苏丹等给予了大力支持，为本书提供了大量有益的背景资料； 传热学基础部分参考并引用了夏班尼所著的《传热学》部分内容与例题； 学生刘志慧、刘梦媛帮助作者整理了全部书稿，马雁潮、陈晓媛、徐竟、廖刚也为书稿整理和插图做了大量的工作。在此一并感谢。本书的出版得到了美国Mentor公司的大力支持，感谢Mentor公司的资助和技术支持。对于Mentor公司的产品和大学计划有兴趣的读者，可以通过Email和向进联系： jin_xiang@mentor.com。还要感谢清华大学出版社的工作人员为本书出版所做的大量工作，特别是盛东亮责任编辑以严谨的作风、认真细致的工作态度、良好的合作精神圆满完成编辑工作，使本书得以高质量出版。由于作者水平有限，本书难免有不妥和错误之处，恳请读者批评指正。作者2018年6月
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