2024-02-04
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分享成果
技术领域：
半导体新材料制备与应用技术
应用领域：
通用仪器仪表制造
发展阶段：
小试
转化方式：
技术许可、技术转让、技术入股、技术服务、合作开发
专利情况：
发明专利3个
技术标签：
项目负责人： 陈焕庭
核心人数： 其中博士：1人
D类
研发团队
成果简介
本研究提出叉排多芯片阵列结构，通过建立叉排阵列系统中LED芯片直径，芯片之间的距离、排列角度等参数与系统的阻力系数、Nusselt数、收益因子、品质因数、热耦合效应等散热性能参数，以系统的平均结温和热流均匀性为目标函数，通过遗传算法优化LED集成模块的叉排阵列结构，降低多芯片器件内部的平均结温，提高多芯片器件内部的热流均匀度，才能有效提高器件的可靠性和寿命。
技术成熟度：功能级
技术创新度：第一级
技术先进度：第二级（标准达标）
综合来看，当前成果项目整体细分等级达到“技术开发阶段E”级，从技术可行性角度来说属于“风险等级：中等；价值潜力：一般”的成果项目。
应用领域：
通用仪器仪表制造
应用案例
本项目优化之后的多芯片叉排LED器件的平均结温和热流聚集效应明显下降，中央区域芯片最大温度为63度，芯片的最大温度差为2度，结温明显下降，热流分布均匀性明显提高，系统可靠性得到明显提高。
知产信息
本专利公开了一种LED芯片光学特性预测方法及系统，该方法包括获取LED芯片的材料特性参数；根据所述材料特性参数建立芯片表面温度分布预测模型；获取发光特性参数；根据所述芯片表面温度分布预测模型和所述发光特性参数建立芯片表面亮度分布预测模型；根据所述芯片表面温度分布预测模型和预设材料特性参数预测芯片表面温度分布；根据所述芯片表面亮度分布预测模型、预设发光特性参数和预设材料特性参数预测芯片表面亮度分布。本专利实现了依据芯片的特性参数预测LED芯片的温度分布和亮度分布。本专利公开一种多芯片LED器件封装方法及系统，涉及LED器件封装技术领域，主要包括建立以多芯片LED器件内部芯片之间的横向间距和纵向间距为优化变量，以多芯片LED器件的平均温度最小和努塞尔值最小为目标的优化函数；初始化染色体集合；其中，一个染色体表示一组多芯片LED器件的几何结构参数；根据优化函数和染色体集合，采用遗传算法迭代计算多芯片LED器件的最优几何结构参数；判断最优几何结构参数是否在实际几何结构参数范围内，若是则采用最优几何结构参数封装多芯片LED器件，若否则返回初始化染色体集合步骤。本专利解决了在多芯片LED器件封装过
| 一种LED芯片光学特性预测方法及系统 | CN109033587A | 实用新型专利 | 查看 |
| 一种多芯片LED器件封装方法及系统 | CN110276143B | 实用新型专利 | 查看 |
| 基于遗传算法的LED散热器设计方法及系统 | CN111353231A | 实用新型专利 | 查看 |
技术特色
本发明的目的是提供一种多芯片LED器件封装方法及系统，通过优化设计多芯片 LED器件内部芯片之间的相互距离，解决了在多芯片LED器件封装过程中热流聚集效应，达到降低平均结温的目的。
同行对比
在多芯片LED器件中，需要将若干个芯片集成在同一器件中。由于各个芯片热学通道之间存在热耦合影响，LED器件内部的热流分布为非均匀分布，热流聚集区域的温度最高，该区域的LED器件失效最快，降低LED器件输出光通量，进而影响到整个多芯片LED器件的可靠性，从而严重降低LED器件寿命，加速器件失效。因此对于多芯片LED器件来说，如何有效设计散热方案一直受到国内外相关研究小组普遍关注。
应用前景：
罗小兵教授等人提出微型阵列冷却系统，2×2阵列LED系统输入电功率为5 .6W条件下，热沉温度在两分钟内升至72℃，当微型泵气流速率为9 .7ml/s时，热沉温度可控制在36 .7℃，采用数值模拟方法计算80W LED路灯热场，获得结温达到120℃条件下的系统环境温度范围。Jang教授课题组采用有限体积法设计空气对流冷却系统，当空气循环速率从0-120km/h递增，30颗LED阵列系统的结温可从70 .6℃降至30 .3℃。Kim课题组采用FLOTHERM分析了热管对LED阵列的散热效果，当空气流动速率7m/s，可将系统的温度从87 .6℃降至63 .3℃。由此可见散热问题是多芯片LED器件进入照明领域的一个重要的技术瓶颈
政策风险
无政策风险
节水与非常规水资源综合利用技术
电力生产
技术转让,合作开发
