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研究生: 顏群宜
Chun-yi Yen
論文名稱: LED晶片封裝層級之熱模擬分析
A Numerical Study on Heat Transfer of LED Chip Packing Levels
指導教授: 林舜天
Shun-Tian Lin
口試委員: 陳明志
Ming-Jyh Chern
林寬泓
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 65
中文關鍵詞: LED模組計算流體力學熱傳
外文關鍵詞: LED modules, CFD, Thermal management
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  • 本論文呈現熱模擬分析在自然對流下冷卻的三種高亮度LED模組系統分別為3x3, 4x5, 7x7 LED晶片排列封裝在印刷電路板上,操作在不同的條件下之結果趨勢。評估LED模組系統輸入定額瓦數後使用熱電偶來量測溫度與模擬後熱源的分佈和熱的流動。主要設計執行封裝結構來研究熱源散佈的呈現,分析的結果顯示出晶片的封裝位置與接觸面積以及散熱鰭片大小,在LED封裝散熱上扮演著重要的角色。LED模組被建立成數值模型利用計算流體力學方法(computational fluid dynamics ; CFD)在自然對流下進行數值運算熱傳導過程,這熱傳導過程分析的研究目的是提供一個更詳細解釋LED模組在不同操作條件下的熱反應,將提供更準確的數據,在設定LED模組系統上給設計者採用設計的特徵與方向,有益於熱源管理的分佈使用更有效率執行。


    This dissertation present a numerical study on heat transfer of validation natural convective air cooling of a high brightness 3x3, 4x5, 7x7 LED array package on a printed circuit board (PCB) during operation on difference conditions. Temperature distribution and heat flow of the LED modules are assessed by thermal profile measurement using a thermocouples and numerical method. Moreover, a design study on the thermal performance of the packaging structure is also performed. The analysis results show that the effect of LED’s chips position, contact areas and heat sink plays an important role in the heat dissipation of the LED modules. The heat transfer process of the LED modules system in natural convection is modeled and simulated using computational fluid dynamics (CFD) method. The proposed thermal analytical study provides a detailed understanding of the thermal response of an LED modules system under various operating conditions. The results provide criteria for setting up a LED modules system and for adopting design features that would be beneficial to effective thermal management.

    摘要I AbstractII 誌謝III 目錄IV 表目錄V 圖目錄VI 第一章 緒論1 1.1 研究背景1 1.2 研究動機3 1.3 實驗方法7 1.4 論文架構9 第二章 熱傳學理論基礎10 2.1熱傳遞10 2.2熱阻12 第三章 實驗設備與步驟19 3.1 實驗目的19 3.2 實驗設備之準備19 3.2.1 熱電偶19 3.2.2 熱電偶使用注意事項20 3.2.3熱電偶資料記錄器21 3.2.4電源供應器22 3.2.5 鰭狀散熱片22 3.2.6 介面材料22 3.3.1 LED晶片之選用與封裝設定30 3.4 數值模擬軟體介紹32 3.4.1 數值模型組成與參數設定33 3.5 實驗架構36 3.6 實驗方法37 3.6.1 實際發熱瓦數確認分析37 3.6.2晶片封裝設計之熱分析38 3.6.3 鰭片散熱性能之熱分析40 第四章 熱分析模擬結果與討論43 4.1 LED模組轉熱比例之驗證44 4.2晶片封裝設計之熱分析46 4.3鰭片散熱性能之熱分析50 4.4環境溫度之熱分析53 第五章 結論55 參考文獻57

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    無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/18 (校內網路)
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