[发明专利]减少半导体荧光元件热量聚集的转化器制造方法及系统

权利要求书

1.一种减少半导体荧光元件热量聚集的转化器制造方法，其特征在于，包括下述步骤：

统计所用材料的属性参数，包括所用荧光粉的荧光转化效率、导热率、粒径分布和颗粒近似形状参数，所用封装粘结材料的折射率和导热率参数，所设计荧光元件厚度，直径以及荧光粉浓度参数；

计算不同浓度荧光元件的等效导热率以及建立荧光元件的热阻模型；

计算不同粒径颗粒对不同波长的散射截面、散射系数、吸收截面和吸收系数；

计算荧光元件不同深度上的实际参与荧光激发的光线能量以及转化后的热量；

设定初始化荧光粉浓度参数以及需要进行浓度优化的梯度浓度区域；

根据荧光粉浓度参数及需要优化的梯度浓度区域，在热阻模型中代入荧光元件产生热量值计算荧光元件梯度浓度区域最高温度值T_max；

判断荧光元件每一个浓度区域最高温度值T_max是否小于设定要求，如果T_max小于预期设定温度，则认为荧光元件的浓度区域设计合理，如果T_max大于预期设定温度，则返回重新调整荧光元件的浓度区域分布。

2.根据权利要求1所述的减少半导体荧光元件热量聚集的转化器制造方法，其特征在于，所述计算不同浓度荧光元件的等效导热率，具体计算公式为：

log k＝V_RG₂log k_R+V_YG₃log k_Y+(1-V_R-V_Y)log G₁k_poly；

其中，V_R表示荧光元件中氮化红色荧光粉，G₂表示荧光元件中形成氮化红色荧光粉导热链的可能性，k_R表示氮化红色荧光粉的导热系数，V_Y表示荧光元件中黄色荧光粉，G₃表示荧光元件中形成黄色荧光粉导热链的可能性，k_Y表示黄色荧光粉的导热系数，G₁表示荧光元件中封装粘结材料的结晶度和晶体大小，k_poly表示荧光元件中封装粘结材料的导热系数。

3.根据权利要求1所述的减少半导体荧光元件热量聚集的转化器制造方法，其特征在于，所述建立荧光元件的热阻模型，具体计算公式为：

荧光元件的总热阻计算公式为：

其中，d表示荧光元件的厚度，A_ph表示荧光元件上垂直热流方向的散热面积；A_s表示入射激光光斑面积，k表示荧光元件的等效导热率，表示热阻模型计算中的经验参数；

荧光转化器的总热阻计算公式为：

其中，R_convl表示基板对环境的自然对流热阻，R_conv2表示激光输入表面对环境的自然对流热阻，R_conv3表示荧光转化器周围表面对环境的自然对流热阻，R_t表示荧光转化器基板的总热阻。