改善LED散熱性能的相關途徑分析
上傳人:未知 上傳時間: 2011-04-01 瀏覽次數: 433 |
相關LED的運用生存的年限,例如改用硅質封裝材料與瓷陶封裝材料,能使LED的運用生存的年限增長一位數,特別是白光LED的閃光頻譜包括波長低于450nm短波長光線,傳統環氧氣天然樹脂封裝材料極易被短波長光線毀傷,高功率白光LED的大光量更加速封裝材料的劣化,依據業者測試 最后結果顯露 蟬聯點燈不到10,000小時,高功率白光LED的亮度已經減低二分之一以上,根本沒有辦法滿意照明光源長生存的年限的基本要求。到現在為止有兩種延長組件運用生存的年限的對策,作別是,制約白光LED群體的溫升,和休止運用天然樹脂封裝形式。
不過,其實大功率LED 的發卡路里比小功率LED高數十倍以上,并且溫升還會使閃光速率大幅下跌。具體內部實質意義作別是:減低芯片到封裝的熱阻抗、制約封裝至印刷電路基板的熱阻抗、增長芯片的散熱順利通暢性。
想辦法減損熱阻抗、改善散熱問題
相關LED的閃光速率,改善芯片結構與封裝結構,都可以達到與低功率白光LED相同水準。有鑒于此美國Lumileds與東洋CITIZEN等照明設施、LED封裝廠商,一個跟著一個研發高功率LED用簡易散熱技術,CITIZEN在2004年著手著手制作白光LED樣品封裝,不必特別結合技術也能夠將厚約2~3mm散熱裝置的卡路里直接排放到外部,依據該CITIZEN報導固然LED芯片的結合點到散熱裝置的30K/W熱阻抗比OSRAM的9K/W大,并且在普通背景下室溫會使熱阻抗增加1W左右,縱然是傳統印刷電路板無冷卻風扇強迫空冷狀況下,該白光LED板塊也可以蟬聯點燈運用。
相關閃光特別的性質平均性,普通覺得只要改善白光LED的熒光體材料液體濃度平均性與熒光體的制造技術,應當可以克服上面所說的圍困并攪擾。
因為增加電力反倒會導致封裝的熱阻抗急速降至10K/W以下,因為這個海外業者以前研發耐高溫白光LED,打算借此改善上面所說的問題。
固然硅質封裝材料可以保證LED的40,000小時的運用生存的年限,不過照明設施業者卻顯露出來不一樣的看法,主要爭辯是傳統電燈泡與日光燈的運用生存的年限,被定義成“亮度降至30百分之百以下”.亮度減半時間為四萬鐘頭的LED,若換算成亮度降至30百分之百以下的話,大約只剩二萬鐘頭左右。
普通覺得假如徹底執行以上兩項延壽對策,可以達到亮度30百分之百時四萬鐘頭的要求。因為這個,松下電工研發印刷電路板與封裝一體化技術,該企業將1mm正方形的藍光LED以flip chip形式封裝在瓷陶基板上,繼續再將瓷陶基板粘附在銅質印刷電路板外表,依據松下報道里面含有印刷電路板順德led顯示屏在內板塊群體的熱阻抗約是15K/W左右。所以Lumileds與CITIZEN是采取增長結合點容許溫度,德國OSRAM企業則是將LED芯片設置在散熱裝置外表,達到9K/W超低熱阻抗記錄,該記錄比OSRAM以往研發同級產品的熱阻抗減損40百分之百。值當一提的是該LED板塊 封裝時,認為合適而使用與傳統辦法相同的flip chip形式,然而LED板塊與散熱裝置結合乎時常,則挑選最靠近LED芯片閃光層作為結合面,借此使閃光層的卡路里能夠以最短距離傳導排放。
以往LED 業者為了取得充分的白光LED 光柱,以前研發大尺寸LED芯片 打算藉此形式達到預先期待目的。如上增長給予電力的同時,不可少想辦法減損熱阻抗、改善散熱問題。然而,其實白光LED的給予電努力堅持續超過1W以上時光柱反倒會減退,閃光速率相對減低20~30百分之百。換言之,白光LED的亮度假如要比傳統LED大數倍,耗費電力特別的性質逾越日光燈的話,就不可少克服下面所開列四大課題:制約溫升、保證運用生存的年限、改善閃光速率,以及閃光特別的性質平均化。反過來說縱然白光LED具有制約熱阻抗的結構,假如卡路里沒有辦法從封裝傳導到印刷電路板的話,LED溫度升漲的最后結果毅然會使閃光速率急速下跌。
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