LED电路及产品高可靠性设计

LED电路及产品高可靠性设计

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课程对象：

从事LED产品设计、制造、试验和管理的工程技术人员

课程目标：

1. 掌握LED电路设计、测试、整改经验和技巧

2. 免费得到以下资料：

1）电磁兼容标准

2）电磁兼容元器件手册

（1）表贴元件封装规格FBM.FLM.HLM

（2）功率电感

（3）滤波元件

（4）差模电感

（5）共模电感

（6）军用滤波器

（7）民用滤波器

（8）瞬态干扰抑制器件

3）FLOTHERM应用技术（高级教程ppsm资料）

4）ICEPAK培训教程（高级教程ppsm和pdf资料，老师可提供软件）

5）流体动力分析软件EFD.Lab高级教程

课程大纲：

1 概述

LED基础

LED基本结构

LED发光原理

LED的特性

LED的分类

为什么要掌握LED热设计技术

热设计基础理论

相关术语

导热

对流换热

工程案例：自然对流简化计算

辐射换热

2 LED器件设计可靠性技术

大功率LED器件结构可靠性设计

增加光取出效率的结构设计

High Flux Light Emitting Diode

Two Best High Power LED Chip Structures

Increase in the extraction efficiency

倒装芯片衬底粘接材料设计

高功率LED的热设计

LED热学模型

如何获得低热阻

LED封装设计

The kind of Package for LED

High Power LED Package Structure

Selection of thermal interface material

The thermal effect of leadframe design

Necessity of high radiation substrate

FR4 PCB热设计

MCPCB热设计

LED铝基板设计

Basic structure of Insulated Metal substrate

The flip chip LED basic structure

Flexible light plate with Copper

陶瓷构装及基板材料的性质

低温共烧陶瓷金属基板

散热板的直径与热源温度的关系

白光LED可靠性设计

提高白光功率芯片光效的方法

树枝电极结构

背反射镜优化设计

提高芯粉结合技术

3 LED 器件工艺可靠性技术

LED基本制程

常见LED工艺技术

LED单管失效分析和整改技术

4 LED器件可靠性测试技术

结温的测试

LED结温测量的电试验法

测量校准方法

加热曲线

设置结温极限

评价环境温度数据

结温评价实例

寿命试验

激活能的计算

FR4 和 MCPCB的热测试

热电偶的材料要求

热电偶冷端温度补偿

热电偶的制作

热电偶使用技巧

测温时的敷设

环境温度测试要点

低气压环境下的高低温实验

光谱/角度分析

热阻测试

结-管壳热阻

结-环境热阻

流动空气环境热阻

5 板级EMC滤波设计

信号EMI滤波设计

EMI信号线滤波器的分类

根据阻抗选用滤波电路

确定滤波器阶数

插入损耗的估算

器件参数的确定

馈通滤波器

陶瓷滤波器

PCB滤波器安装要点

电源滤波器设计

交流电源滤波器设计

改善滤波器高频特性的方法

直流电源滤波器设计

瞬态脉冲干扰的抑制

瞬态干扰抑制原理

ESD控制

USB接口ESD防护方法

脉冲群干扰的抑制

消除按键抖动干扰的电路

浪涌抑制

E1/T1接口的雷击浪涌保护电路

6 PCB布局布线EMC设计

布局EMC设计

分割技术

器件布局设计

PCB布线EMC设计

安规设计

布线分离设计

保护线路

线路板边缘设计

导电岛

PCB接地设计

接地方式种类（含工程案例）

线路板上的地线隔离

统一地设计

地线面上的缝隙

公共地线阻抗设计

屏蔽接地（含工程案例）

放大器屏蔽壳的接地

电缆屏蔽层接地

散热片的接地设计

ESD保护地环

单层/双层板EMC设计技术

多个供电源设计

保护环

时钟线的处理

多层板EMC设计（含工程案例）

I/O接口布局布线技术

局域网络的I/O layout

视频电路的Layout

音频电路的Layout

BNC连接器EMC设计

内存条插座电源针滤波

背板及插板的PCB layout技术

背板-插板连接器设计

背板的接地环路控制

7 电源完整性设计

电源完整性基本设计

如何减小di/dt

如何切断耦合途径和控制辐射回路

电源线噪声的消除

地线噪声电流的抑制

锂电池电路的设计

解耦设计

克服电容非理想性的方法

去耦电容的计算和选择

增强解耦效果的方法

电源完整性设计步骤

Cadence

SIWAVE电源完整性解决方案

8 高速PCB设计

信号完整性设计基础

高速电路定义

信号完整性的含义

PCB中的传输线类型

传输线效应

差分对

信号完整性的仿真

信号完整性的测量技术

高速电路板设计要点

高速PCB设计方法

关键网线的走线长度

端接技术

补偿技术

改善传输线眼图

减小串扰的措施

防护布线

差动输入消除共模噪声

高速信号线跨层传输

时钟电路的电磁兼容设计

时钟源的电源滤波设计

阻抗匹配

时钟线换层

接地

如何抑制时钟电路30-300MHz谐波骚扰

扩谱时钟技术

地线护送

总线EMC设计

利用硬件信号封锁提高可靠性

总线过孔处设置

工程案例

看门狗电路抗干扰设计

面板拨码开关电路抗干扰设计

抑制数字芯片振荡方法

SD卡EMC设计

USB接口的EMI和ESD设计

9 LED照明系统可靠性设计与试验

LED照明的意义

LED照明系统组成

灯具照明的技术要求

影响LED灯具可靠性的诸多因素

灯具结构可靠性设计

LED路灯可靠性设计

透镜设计

防水设计

空气对流设计

LED射灯可靠性设计

大功率投光灯具一体化热通路设计

大功率LED桥梁灯具设计

灯具结构一体化散热通路的设计

LED室内照明灯可靠性设计

球灯泡结构设计

工程案例

阻隔环散热设计

风扇自动除尘设计

噪音设计

LED电源与驱动可靠性设计

ＬＥＤ路灯的“木桶效应”

LED灯具对低压驱动芯片的要求

各种驱动方案比较

LED驱动IC的设计理念

驱动电压选择

恒流方式设计

驱动方案比较案例

脉冲恒流源

应用电路案例

防雷击及ESD技术的应用

多颗LED串并联布线设计

LED电源驱动热设计

驱动芯片散热的物理技术

电源模块的分散式散热技术

工程案例

18WLED日光灯驱动设计

22W吸顶灯应用方案

灯具工艺可靠性设计

灯具制造的关键设备

LED 灯具工艺要点

成品检验规范

工程案例

LED灯具可靠性试验

试验设备

成品灯具可靠性试验

主要零部件可靠性试验

灯具试验工程案例

10 LED显示屏可靠性设计

LED显示屏的分类

显示原理

显示屏结构

旋转显示屏设计

工作原理

分辨率的计算

LED显示屏EMC设计

显示屏EMC国内相关标准

防浪涌设计

工程案例：户外全彩屏实测数据

led显示屏安装设计

11 LED热分析技术

为什么要进行热仿真分析

传统方法与仿真分析方法比较

仿真分析软件介绍

商用软件性能比较

仿真分析技巧

工程案例

某灯具热分析

用EFD.Lab观察LED设备温度场

FLOTHERM应用技术（只赠送高级教程ppsm资料）

FLOTHERM的文件管理

网格划分技术

FLOMOTION的使用

收敛问题及其解决

FLO/MCAD的导入

优化模块的使用

瞬态分析定义

芯片建模方法

批处理文件的编辑

Compact Model的建立

其它使用技巧

ICEPAK培训教程（只赠送高级教程ppsm和pdf资料，老师可以提供软件）

PCB板

IC封装

散热器

接触热阻

风扇，叶轮，离心风机

高度的影响

气流阻尼

幅射

热管

电阻发热

热电冷却

冷板

变压器

气流挡板

壁的效果

外部冷却器/加热器

PBGA 模型

选择散热器

热电冷却器模型

选择挡板

外部冷却器建模

流体动力分析软件EFD.Lab（只赠送高级教程.pdf）

12 LED应用产品热设计

大功率LED温度保护设计

自然冷却设计

密闭箱体内部温升的计算

PCB基板热设计

元器件热设计

元器件自然散热特性

工程案例：电子组件的结点温升计算

元器件热设计内容

工程案例：计算二极管的工作结温

小型功率组件的heat spread pattern面积计算

散热器的选择与使用

工程案例：散热器选择

散热器设计

工程案例：平板型散热器设计计算

工程案例：散热器参数的优化设计

散热器的制造方法

印制板组件热设计

PCB自然冷却热设计原则和方法

印制板散热器

布局热设计

室外设备因日照产生的温升计算

强迫风冷设计

风扇散热形式

通风机的选择及应用

工程案例：求风扇工作点

强迫空气冷却的热计算

工程案例：选择合适的风扇

工程案例：计算实际需要的散热风量

型材散热器的计算

工程案例：强制空气冷却时电子组件温度计算

强迫冷却散热器的设计

工程案例：验证散热器及风扇

工程案例：吹风冷却时风扇出风口与散热器间距离对散热的影响

强迫冷却的风路设计

强迫空气冷却的PCB组件设计

气冷式冷板设计

气冷式冷板构造设计

肋片形状设计

肋片尺寸设计

电子产品液体冷却

直接液体冷却

自然浸渍冷却

直接强迫液体冷却

直接浸渍冷却液

间接液体冷却

热交换器类型

泵的选择

间接液体冷却的冷却液

冷板的换热计算

液体冷却系统的设计

工程案例：冷板方案设计

热管设计

热管的基本结构

热管工作原理

热管的特性

热管设计细则

工程案例：管芯结构等

热管制造工艺

工程案例

高功率密度水热管设计

热管应用案例

其他散热技术

相变冷却

微通道散热器

纳米毛细芯片散热

系统级热设计

设计要求

冷却方法选择

工程案例：冷却方法选择

电子设备热性能评定

现有电子设备热性能的改进

周老师

英国Wayne kerr电子仪器公司技术顾问；美国Emerson公司产品评审专家；浙江省和重庆市重大科技项目评审和评奖委员；江苏省科技咨询专家，教授，东南大学工学博士。早年于Siemens公司设计数控系统7年，后一直从事电子设备可靠性设计、电磁兼容设计、电子设备结构设计、热设计、防腐蚀设计、防振设计、电子设备制造工艺设计、静电防护体系建设、电子产品认证等方面的研究，从业30年经验。

先后出版专业著作8部，《家用电器实用技术》（四川科技出版社）、《电子设备结构与工艺》（北京航空航天大学出版社）、《电子设备防干扰原理与技术》、《现代传感器技术》（国防工业出版社）、《现代电子设备设计制造手册》（电子工业出版社）、《电磁兼容基础及工程应用》（中国电力出版社）等。出版后又多次印刷发行。待出版的专业著作有《印制电路板设计制造技术》（中国电力出版社）。

应一些单位的要求，编写了企业内部规范：《军品PCB工艺规范》、《电缆组件装配工艺规范》、《电子产品总装工艺规范》、《电缆设计规范》、《电子产品热设计规范》、《PCB电磁兼容设计规范》、《结构件电磁兼容设计规范》、《电子产品ESD设计规范》等。

先后主持或参与完成的项目有：Siemens 810、880机床数控系统设计制造、英国wayne kerr公司电子元器件测试仪器的设计、手机屏蔽材料的研究、电磁兼容试验转台和天线塔的研制。多次去国外进行产品设计评审，例如美国Emerson公司AA25270L服务器电源以及SS-5.0XXXXX-XXX太阳能逆变器的设计评审等。通读和审查了该太阳能电子设备的全套设计图纸和完整的产品研发说明书。另主持完成省部级科研课题多项，在中国工程院院刊等核心期刊发表学术论文40多篇，多篇被EI收录。

常年应国防科工局、华为技术有限公司、Emerson公司、湖南湘计集团、北京中陆航星、武汉烽火集团、兵工214所、美的集团、苏泊尔集团、惠州市德赛西威汽车电子有限公司、广州航新航空科技股份有限公司、上海鹰峰电子有限公司、河北科林公司、深圳赛盛公司、中国电子工程学会、中国电子质量管理协会、中国电子可靠性工程协会、中国科学院计算技术研究所、北京昂讯科技有限公司、中协国华创新（北京）科技发展中心、深圳振业咨询有限公司等单位邀请赴全国各地进行公开讲学、企业内部培训及认证咨询辅导培训。

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