这里以芯片的各层结构热阻计算为例,建立热AL7230力学模型时,各层结构和材料性能在遵循实际情况的同时也可做如下相应的简化:

   (1)在芯片区,主要发热区是InGaN/GaN量子阱区。p-GaN和ll-GaN层由于体电阻的存在,也会产生小部分热量。但是上述3个区域的厚度远小于其他层的厚度,因此近似认为所有热量都由InGaN/GaN量子阱区均匀产生,其他部位不产热,不会给计算结果带来很大误差。

   (2)LED器件温度较低,<⒛0℃,所以辐射散热在计算过程中可以忽略。

   (3)芯片上方的环氧树脂和塑料等材料的散热性能很差,与芯片下方的金属的热导率相差2~3个数量级,因此,计算时忽略芯片上方散热也不会对计算结果造成很大影响。

   (4)由于金属电极导热性非常好且厚度很薄,在计算时近似认为金属电极上下的材料之间是理想接触,也就是说忽略金属电极的热阻。但对焊锡等倒装焊焊料按照实际图形进行计算。

   (5)热沉上的反射杯几乎不会对芯片温度造成影响,所以在建模时可忽略反射杯,简化热沉为立方体。

   (6) 芯片发热量可用下式计算:

   其中,P为芯片消耗的电功率,Pli咖为芯片发出的光功率, Φ为芯片发出的光通量,气ph表示单位光功率产生的光通量。不同波长的光对人眼刺激能力不同,对于确定的光谱分布气ph一定是确定值。对于采用蓝光LED+YAG荧光粉法制备的白光LED,此数值约为33011n、V0 。

   (7)边界对流系数选取:当对流换热基本类型不同,流体的种类和温度、流速不同,壁面的形状和温度不一样时, 对流换热系数经常会相差很多。对于气体自然对流换热,对流系数取值范围是2~25W/(m2・K)。对流系数的选取很多是建立在实验测量或经验的基础上,过实际温度测量,再根据铝基板和散热片表面积进行估算,铝表面对流系数取10~⒛W/(m2・K)。