一、熱管理在LED照明體系中的重要性

　　大功率LED產(chǎn)品的輸入電能約為20%轉(zhuǎn)化為光能，剩下的80%轉(zhuǎn)化為熱能，大量的熱量如無法順利導(dǎo)出，將會(huì)使LED芯片結(jié)面溫度過高，進(jìn)而影響產(chǎn)品使用壽命、發(fā)光效率和可靠性。現(xiàn)階段整個(gè)LED照明系統(tǒng)的散熱瓶頸，集中在LED器件到導(dǎo)熱基板，再到系統(tǒng)電路板之間的界面散熱。性能優(yōu)良的界面導(dǎo)熱材料能夠保持LED散熱通道的暢通，從而保證LED正常發(fā)光和使用壽命。

　　LED封裝技術(shù)的迅速發(fā)展，LED封裝產(chǎn)品功率和光效的提升，促使LED燈具散熱對(duì)界面導(dǎo)熱材料提出新的要求。

　　1、高導(dǎo)熱率：?jiǎn)晤wLED器件的功率增大，產(chǎn)生的熱量更多，溫度更高，要求導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱率更高，目前市場(chǎng)上界面導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱率集中為0.8W/mK～3.5 W/mK，主要基材為有機(jī)硅材料。

　　2、操作簡(jiǎn)單：產(chǎn)品能夠適應(yīng)流水線生產(chǎn)，操作工藝適合人工或機(jī)械刷涂工藝，在最短時(shí)間內(nèi)能夠滿足測(cè)試和銷售要求。

　　3、性能穩(wěn)定：LED照明產(chǎn)品在長(zhǎng)時(shí)間、高溫工作下，導(dǎo)熱材料性能不會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)熱系數(shù)、電絕緣性能、粘接性能、材料顏色等方面不會(huì)發(fā)生改變。

　　4、性價(jià)比高：在保持界面導(dǎo)熱產(chǎn)品性能優(yōu)、品質(zhì)高的基礎(chǔ)上，能夠降低客戶的使用成本，提高客戶LED照明產(chǎn)品的性價(jià)比。

　　圖1 道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片

圖2 形狀復(fù)雜的基材上精確點(diǎn)膠

　　全球領(lǐng)先的有機(jī)硅、硅基技術(shù)與創(chuàng)新企業(yè)道康寧公司，隆重推出全新印刷式導(dǎo)熱墊片材料，這一創(chuàng)新技術(shù)專為L(zhǎng)ED照明新趨勢(shì)中的熱量管理而開發(fā)。有助于LED燈具及照明制造商更迅速、精確地在形狀復(fù)雜的基材上涂布厚度可控的導(dǎo)熱有機(jī)硅化合物，同時(shí)確保優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、降低生產(chǎn)成本(如圖1和圖2)。

　　二、道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片的優(yōu)勢(shì)

　　目前LED燈具使用的的界面導(dǎo)熱材料包括導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱墊片。

　　●導(dǎo)熱膠具有粘接力，不易于返修;

　　●導(dǎo)熱硅脂易于多種操作方式、能夠設(shè)備快速生產(chǎn)，可以刮得很薄，從而降低熱阻并且節(jié)約成本，但有效壽命不能與路燈壽命相匹配;且在長(zhǎng)時(shí)間高溫下會(huì)變干;

　　●導(dǎo)熱墊片具備超長(zhǎng)使用壽命且能夠返修多次使用，但含有玻纖成分，使用前需要模切，加工麻煩且損耗大，厚度比硅脂大、貼合性沒有硅脂好，會(huì)增大熱阻，從而降低導(dǎo)熱效果。且不能用于設(shè)備快速生產(chǎn)，這些都會(huì)直接或間接增加成本。

　　●印刷式導(dǎo)熱墊片綜合上述材料的優(yōu)點(diǎn)，克服使用過程的不足之處，以期滿足客戶的需求。優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：

　　1、雙組份液體狀有機(jī)硅材料，加熱固化成為硅膠彈性體，可以通過標(biāo)準(zhǔn)的絲網(wǎng)或銅板印刷工藝，或采用標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)膠設(shè)備進(jìn)行印刷，操作工藝簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)。

　　2、根據(jù)導(dǎo)熱率和粘合層厚度的不同，道康寧推出四款產(chǎn)品：TC-4015和TC-4016產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)為1.71W/mK;TC-4025和TC-4026產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)為2.50W/mK。其中TC-4016和TC-4026有機(jī)硅材料中摻入了玻璃微珠，幫助更好地控制導(dǎo)熱層厚度。

　　3、產(chǎn)品具有良好的介電性能，同時(shí)能夠與塑料、鋁、印刷電路板等普通照明基材緊密貼合，為L(zhǎng)ED照明系統(tǒng)的整個(gè)使用周期提供更低的熱阻(如圖3)。

　　4、產(chǎn)品固化之前是液體，可以實(shí)現(xiàn)更迅速、精密的點(diǎn)膠操作，點(diǎn)膠厚度可控，尤其對(duì)于形狀復(fù)雜的基材。

　　5、在操作時(shí)具備了硅脂的易于操作且能夠設(shè)備快速生產(chǎn)、刮得很薄、貼合性好等優(yōu)點(diǎn)，帶固化后又具備模切墊片的超長(zhǎng)使用壽命且能夠返修等優(yōu)點(diǎn)。

圖3 印刷式導(dǎo)熱墊片在高溫高濕(85℃/85%)和冷熱沖擊(-40℃～125℃)條件下熱導(dǎo)率的變化