資源描述：
《基于ansys大功率led器件的封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、編號：畢業(yè)設(shè)計說明書題目：大功率LED器件的封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計題目類型：¨理論研究¨實驗研究¨工程設(shè)計t工程技術(shù)研究¨軟件開發(fā)摘要本文以某大功率LED為背景，在查閱國內(nèi)外大量文獻的基礎(chǔ)上，經(jīng)過對各種參數(shù)化建模和優(yōu)化技術(shù)方法的探索和研究，提出了直接在有限元平臺上利用APDL語言進行其溫度場和應(yīng)力場分析的基礎(chǔ)上，對該LED結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。本文中，針對一種功率半導體器件——大功率LED照明燈具的封裝與組件進行散熱設(shè)計，通過有限元模型，分析其在工作狀態(tài)時的穩(wěn)態(tài)溫度場分布，發(fā)現(xiàn)LED封裝整體的溫度梯度比較大，而封裝陶瓷基板和熱沉基座是阻
2、礙器件散熱的主要部分。為此，提出幾種LED的優(yōu)化方案，并進行了簡單分析。本文的優(yōu)化設(shè)計可從三個方面對所選用的LED進行封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計：第一種情況：優(yōu)化目標為芯片溫度，約束條件為各尺寸的范圍，在第7次達到優(yōu)化。由最佳優(yōu)化系列可以看出，芯片的最高溫度已降至56.399℃，比優(yōu)化前降低了將近20%。第二種情況：優(yōu)化目標為結(jié)構(gòu)重量。對結(jié)構(gòu)重量優(yōu)化時，約束條件為各尺寸的范圍，狀態(tài)變量取芯片溫度。經(jīng)過13次后收斂，在第10次時最優(yōu)，重量值為8.1873g；第三種情況：優(yōu)化目標為VonMises應(yīng)力，當優(yōu)化目標為封裝應(yīng)力時，約束條件取各尺
3、寸范圍，狀態(tài)變量分別為芯片溫度和結(jié)構(gòu)重量，在達到最優(yōu)時，最大應(yīng)力為50.052MPa，降幅達11.3%。關(guān)鍵詞：大功率LED；散熱；有限元模擬；ANSYS；結(jié)構(gòu)優(yōu)化AbstractThemethodof3DParametric-modelingbyAPDLlanguageispointedoutforsomeLEDinthispaper.Thisworkisbasedonalotofreferencesandmanytheoriesaboutparametricmodeling,andstructuraloptimizatio
4、n.Furthermore,thestructuraloptimizationfortheLEDisfinishedafteraseriesofworkincludingtheanalysisofthetemperaturegradientandthestressgradient.Inthispaper,thethermalanalysisofpackageproductsinahigh-powerwhiteLEDlightfittingwasinvestigatedinthispaper.AccordingtotheFEMc
5、alculation,thestatictemperaturefieldintheworkingprocesswasanalyzed.ThetemperaturegradientintheLEDpackagestructurewasfound.Ceramicsubstrateandheat-sinkbasewereconsideredasthemainparttoblockheatdissipation.Therefore,severaloptimizationdesignsofLEDwereputforward,andthe
6、irsimulationresultswereanalyzedsimply.TheoptimizationofthisarticlecanbechosenfromthethreeaspectsoftheLEDpackagestructureforoptimaldesign.Thefirstkindofcircumstances:theobjectivefunctionwaschiptemperature,andconstraintconditionwaseachsizerange.Therewastheoptimization
7、intheseventhtime.Fromthebestseries,itcanbeseenthatthehighesttemperatureofchiphasfallento56.399degreesCelsiusthanbefore,andoptimizednearly20%lower.Thesecondkindofcircumstances:theobjectivefunctionwasweightofstructure.Whenoptimizingweightofstructure,constraintconditio
8、nwasalsoeachsizeandthechiptemperaturewastakenstatevariables.After13times,itachievedtoconvergence.Therewastheoptimalinthefirst10times,weigh
