清华大学出版社

  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础原理与方法、热特性的测试方法！Mentor Graphics官方推荐用书!

  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础原理与应用，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。

  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，随着工作时候的温度的升高，它们的性能变差、可靠性劣化、故障率升高、寿命减少。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真实的情况，介绍了热设计的基础原理与方法、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，同时希望能够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封装与灯具技术和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，内容有热的概念、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，内容有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，内容有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，内容有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式、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的流程，包括进行瞬态热测试所需要的准备工作、真实的操作等内容。 本书下篇为LED热设计仿线章，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，内容有FloEFD的基础原理、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，详细的介绍了使用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，详细的介绍了使用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，详细的介绍了使用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、苏丹等给予了全力支持，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公司的全力支持，感谢Mentor公司的资助和技术上的支持。对于Mentor公司的产品和大学计划有兴趣的读者，能够最终靠Email和向进联系： 。 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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  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教育培训工作组负责人、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 公司的先进的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。

  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础原理与方法、热特性的测试方法与评估手段，最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础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。