3 個角度分析COB技術的LED散熱性能
摘要: 本文重點從封裝角度對LED的散熱性能進行熱分析,并進行熱設計。采用COB技術,直接將LED芯片封裝在鋁基板上,縮短了熱通道和熱傳導的距離,從而降低了LED的結溫,設計出一種基于COB技術的LED。分析其等效熱阻網絡,比較不同封裝方法對整個LED器件散熱性能的影響,并進行紅外熱像圖分析。
COB封裝LED的散熱性能分析
4.1 熱阻分析
本文采用COB技術封裝多個小功率LED芯片,將LED芯片直接封裝在鋁基板上,擴大了散熱面積,并除去了不必要的環節來減少熱通道,跳過SMD式封裝LED中的支架這一環節,分析等效熱阻如圖2所示。
基于COB技術的LED明顯減少了結構熱阻和接觸熱阻,由于散熱路徑較短,LED芯片在工作中產生的熱能可以有效傳遞至外界,因為具有這樣的特性,COB封裝可以比傳統SMD封裝維持更低的LED芯片結溫,使LED器件具有良好的散熱性能。
4.2 實驗結果
將基于COB技術封裝的LED器件和SMD封裝LED用紅外熱像儀進行對比分析。任何有溫度的物體都會發出紅外線,紅外熱像儀接收物體發出的紅外線,通過有顏色的圖片來顯示溫度分布,根據圖片顏色的微小差異來找出溫度的異常點,從而起到檢測與維護的作用。
實驗中,將兩種封裝方式LED的鋁基板放置到加熱器上,以同樣的熱量加熱,每個LED芯片的功率都為0.06W,開通直流電源10min。紅外熱像儀將鋁基板發出的不可見的能量轉變成可見的圖像,圖像上面不同顏色表示鋁基板表面的不同溫度,通過圖片的顏色分析散熱情況。
得到COB封裝的LED器件和SMD封裝LED的紅外熱像圖如圖3和圖4所示。
通過觀察分析紅外熱像圖可見,采用COB技術封裝的LED顏色均勻、無斑點,表示導熱均勻,耐熱性較好;SMD封裝的LED顏色不均、有斑點,表示熱量分布不均勻,散熱性能不佳。
結束語
本文分析了基于COB技術的LED的散熱性能,對使用該方法封裝的LED器件做了等效熱阻分析和紅外熱像實驗,結果表明:采用COB技術封裝制成的LED器件縮短了散熱通道、增大了散熱面積、減小了熱阻,從而提高了LED的散熱性能,對LED器件的各方面性能起到良好的作用,延長了使用壽命。
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