[发明专利]一种多芯片LED器件封装方法及系统

说明书

本发明公开一种多芯片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。本发明解决了在多芯片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。

技术领域

本发明涉及LED器件封装技术领域，特别是涉及一种多芯片LED器件封装方法及系统。

背景技术

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。

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。

发明内容

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。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多芯片LED器件封装方法，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。

可选的，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，T_i表示第i芯片的结温，Nu_D表示多芯片LED器件的努塞尔值。

可选的，多芯片LED器件内部芯片个数的计算公式为