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专利号: 2019105598993
申请人: 闽南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多芯片LED器件封装方法,其特征在于,包括:

建立目标优化函数;所述目标优化函数是以多芯片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器件平均温度最小和多芯片LED器件努塞尔值最小为目标建立的函数;

初始化染色体集合;所述染色体集合包括多个染色体,一个所述染色体代表一组多芯片LED器件的几何结构参数,且每个所述染色体代表不同的多芯片LED器件的几何结构参数;

根据所述目标优化函数和所述染色体集合,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;

判断所述最优几何结构参数是否在多芯片LED器件的实际几何结构参数范围内,得到第一判断结果;

若所述第一判断结果表示所述最优几何结构参数在多芯片LED器件的实际几何结构参数范围内,则采用所述最优几何结构参数封装多芯片LED器件;

若所述第一判断结果表示所述最优几何结构参数未在多芯片LED器件的实际几何结构参数范围内,则返回初始化染色体集合步骤。

2.根据权利要求1所述的一种多芯片LED器件封装方法,其特征在于,所述优化目标函数为其中,N表示多芯片LED器件内部芯片的个数,Ti表示第i芯片的结温,NuD表示多芯片LED器件的努塞尔值。

3.根据权利要求2所述的一种多芯片LED器件封装方法,其特征在于,多芯片LED器件内部芯片个数的计算公式为其中,L1表示多芯片LED器件热沉衬底的长度,L2表示多芯片LED器件热沉衬底的宽度,Xt表示多芯片LED器件内部相邻芯片在横轴方向的间距,Xl表示多芯片LED器件内部相邻芯片在纵轴方向的间距。

4.根据权利要求3所述的一种多芯片LED器件封装方法,其特征在于,多芯片LED器件努塞尔值的计算公式为NuD=ΦNuD1;

其中,Φ表示多芯片LED器件内部结构系数,表示为

Ψ表示节距系数,表示为 PT表示多芯片LED器件内部芯片之间的横向间距,表示为PT=Xt/D;PL表示多芯片LED器件内部芯片之间的纵向间距,表示为PL=Xl/D;D表示多芯片LED器件内部任意芯片的直径;

NuD1表示第一行的努塞尔值,表示为 ReD表示

雷诺值,表示为 表示平均速度,v表示运

动粘度,V0表示空气速度, 表示质量流率,ρ表示密度,Ac表示横截面积;Pr表示普朗特值,表示为 cp表示比热容,μ表示动力粘度,k表示热导率。

5.根据权利要求3所述的一种多芯片LED器件封装方法,其特征在于,多芯片LED器件内部芯片结温的计算公式为其中, 表示第n芯片的自身热阻, 表示第1芯片和第n芯片之间的耦合热阻,Pn表示第n芯片的热功耗,TC表示多芯片LED器件的壳温,TJn表示第n芯片的结温。

6.根据权利要求1所述的一种多芯片LED器件封装方法,其特征在于,所述根据所述目标优化函数和所述染色体集合,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,具体包括:随机选择上一次迭代染色体集合中的染色体,并对选择出来的染色体进行交叉变异处理,得到当前迭代染色体集合;

根据所述目标优化函数,计算所述当前迭代染色体集合中每个染色体的目标值;

判断差值是否小于设定误差值,得到第二判断结果;所述差值为所述目标值与设定测试值的差;

若所述第二判断结果表示所述差值小于设定误差值,则将所述差值小于设定误差值的染色体确定为最优解;

若所述第二判断结果表示所有所述差值均不小于设定误差值,则判断当前迭代次数是否等于迭代总数,得到第三判断结果;

若所述第三判断结果表示当前迭代次数等于迭代总数,则将最小差值的染色体确定为最优解;

若所述第三判断结果表示当前迭代次数不等于迭代总数,则将当前迭代次数加1,将当前迭代染色体集合替换上一次迭代染色体集合,返回随机选择上一次迭代染色体集合中的染色体,并对选择出来的染色体进行交叉变异处理,得到当前迭代染色体集合步骤。

7.一种多芯片LED器件封装系统,其特征在于,包括:

目标优化函数建立模块,用于建立目标优化函数;所述目标优化函数是以多芯片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器件平均温度最小和多芯片LED器件努塞尔值最小为目标建立的函数;

染色体集合初始化模块,用于初始化染色体集合;所述染色体集合包括多个染色体,一个所述染色体代表一组多芯片LED器件的几何结构参数,且每个所述染色体代表不同的多芯片LED器件的几何结构参数;

最优几何结构参数计算模块,用于根据所述目标优化函数和所述染色体集合,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;

判断模块,用于判断所述最优几何结构参数是否在多芯片LED器件的实际几何结构参数范围内,得到第一判断结果;

封装模块,用于当所述第一判断结果表示所述最优几何结构参数在多芯片LED器件的实际几何结构参数范围内时,采用所述最优几何结构参数封装多芯片LED器件;

返回模块,用于当所述第一判断结果表示所述最优几何结构参数未在多芯片LED器件的实际几何结构参数范围内时,返回染色体集合初始化模块。

8.根据权利要求7所述的一种多芯片LED器件封装系统,所述最优几何结构参数计算模块,具体包括:当前迭代染色体集合确定单元,用于随机选择上一次迭代染色体集合中的染色体,并对选择出来的染色体进行交叉变异处理,得到当前迭代染色体集合;

染色体目标值计算单元,用于根据所述目标优化函数,计算所述当前迭代染色体集合中每个染色体的目标值;

第二判断结果得到单元,用于判断差值是否小于设定误差值,得到第二判断结果;所述差值为所述目标值与设定测试值的差;

最优解确定单元,用于当所述第二判断结果表示所述差值小于设定误差值时,将所述差值小于设定误差值的染色体确定为最优解,或者当所述第三判断结果表示当前迭代次数等于迭代总数时,将最小差值的染色体确定为最优解;

第三判断结果得到单元,用于表示当所述第二判断结果表示所有所述差值均不小于设定误差值时,判断当前迭代次数是否等于迭代总数,得到第三判断结果;

返回单元,用于当所述第三判断结果表示当前迭代次数不等于迭代总数时,将当前迭代次数加1,将当前迭代染色体集合替换上一次迭代染色体集合,返回当前迭代染色体集合确定单元。

9.根据权利要求7所述的一种多芯片LED器件封装系统,其特征在于,所述优化目标函数为其中,N表示多芯片LED器件内部芯片的个数,Ti表示第i芯片的结温,NuD表示多芯片LED器件的努塞尔值;

多芯片LED器件内部芯片个数的计算公式为

其中,L1表示多芯片LED器件热沉衬底的长度,L2表示多芯片LED器件热沉衬底的宽度,Xt表示多芯片LED器件内部相邻芯片在横轴方向的间距,Xl表示多芯片LED器件内部相邻芯片在纵轴方向的间距;

多芯片LED器件努塞尔值的计算公式为NuD=ΦNuD1;

其中,Φ表示多芯片LED器件内部结构系数,表示为

Ψ表示节距系数,表示为 PT表示多芯片LED器件内部芯片之间的横向间距,表示为PT=Xt/D;PL表示多芯片LED器件内部芯片之间的纵向间距,表示为PL=Xl/D;D表示多芯片LED器件内部任意芯片的直径;

NuD1表示第一行的努塞尔值,表示为 ReD表

示雷诺值,表示为 表示平均速度,v表示运动

粘度,V0表示空气速度, 表示质量流率,ρ表示密度,Ac表示横截面积;Pr表示普朗特值,表示为 cp表示比热容,μ表示动力粘度,k表示热导率;

多芯片LED器件内部芯片结温的计算公式为

其中, 表示第n芯片的自身热阻, 表示第1芯片和第n芯片之间的耦合热阻,Pn表示第n芯片的热功耗,TC表示多芯片LED器件的壳温,TJn表示第n芯片的结温。