2011-08-08详解改善LED 散热性能的几个途径.PDFVIP

详解改善LED 散热性能的几个途径 由于LED 萌生的光线在封装天然树脂内反射，假如运用可以变更芯片侧面光线挺进方 向的天然树脂材质反射板，则反射板会借鉴光线，使光线的抽取量急速锐减。因为这个，不 可少想办法减低LED 芯片的温度，换言之，减低LED 芯片到烧焊点的热阻抗，可以管用减 缓LED 芯片降低温度效用的负担。 相关LED 的运用生存的年限，例如改用硅质封装材料与瓷陶封装材料，能使LED 的运 用生存的年限增长一位数，特别是白光LED 的闪光频谱包括波长低于450nm 短波长光线， 传统环氧气天然树脂封装材料极易被短波长光线毁伤，高功率白光LED 的大光量更加速封 装材料的劣化，依据业者测试 最后结果显露 蝉联点灯不到10,000 小时，高功率白光LED 的亮度已经减低二分之一以上，根本没有办法满意照明光源长生存的年限的基本要求。到现 在为止有两种延长组件运用生存的年限的对策，作别是，制约白光LED 群体的温升，和休 止运用天然树脂封装形式。 不过，其实大功率LED 的发卡路里比小功率LED 高数十倍以上，并且温升还会使闪光速 率大幅下跌。具体内部实质意义作别是：减低芯片到封装的热阻抗、制约封装至印刷电路基 板的热阻抗、增长芯片的散热顺利通畅性。 想办法减损热阻抗、改善散热问题 相关LED 的闪光速率，改善芯片结构与封装结构，都可以达到与低功率白光LED 相同水准。 有鉴于此美国Lumileds 与东洋CITIZEN 等照明设施、LED 封装厂商，一个跟着一个研发高 功率LED 用简易散热技术，CITIZEN 在2004 年着手着手制作白光LED 样品封装，不必特 别结合技术也能够将厚约2~3mm 散热装置的卡路里直接排放到外部，依据该CITIZEN 报导 固然LED 芯片的结合点到散热装置的30K/W 热阻抗比OSRAM 的9K/W 大，并且在普通背 景下室温会使热阻抗增加1W 左右，纵然是传统印刷电路板无冷却风扇强迫空冷状况下，该 白光LED 板块也可以蝉联点灯运用。 相关闪光特别的性质平均性，普通觉得只要改善白光LED 的荧光体材料液体浓度平均性与 荧光体的制造技术，应当可以克服上面所说的围困并搅扰。 因为增加电力反倒会导致封装的热阻抗急速降至10K/W 以下，因为这个海外业者以前研发 耐高温白光LED ，打算借此改善上面所说的问题。 固然硅质封装材料可以保证LED 的40,000 小时的运用生存的年限，不过照明设施业者却显 露出来不一样的看法，主要争辩是传统电灯泡与日光灯的运用生存的年限，被定义成“亮度 降至30 百分之百以下”。亮度减半时间为四万钟头的LED ，若换算成亮度降至30 百分之百 以下的话，大约只剩二万钟头左右。 普通觉得假如彻底执行以上两项延寿对策，可以达到亮度30 百分之百时四万钟头的要求。 因为这个，松下电工研发印刷电路板与封装一体化技术，该企业将1mm 正方形的蓝光LED 以flip chip 形式封装在瓷陶基板上，继续再将瓷陶基板粘附在铜质印刷电路板外表，依据松 下报道里面含有印刷电路板顺德led 显示屏在内板块群体的热阻抗约是15K/W 左右。所以 Lumileds 与CITIZEN 是采取增长结合点容许温度，德国OSRAM 企业则是将LED 芯片设置 在散热装置外表，达到9K/W 超低热阻抗记录，该记录比OSRAM 以往研发同级产品的热阻 抗减损40 百分之百。值当一提的是该LED 板块 封装时，认为合适而使用与传统办法相同 的flip chip 形式，然而LED 板块与散热装置结合乎时常，则挑选最靠近LED 芯片闪光层作 为结合面，借此使闪光层的卡路里能够以最短距离传导排放。 以往LED 业者为了取得充分的白光LED 光柱，以前研发大尺寸LED 芯片 打算藉此形式 达到预先期待目的。如上增长给予电力的同时，不可少想办法减损热阻抗、改善散热问题。 然而，其实白光LED 的给予电努力坚持续超过1W 以上时光柱反倒会减退，闪光速率相对 减低20~30 百分之百。换言之，白光LED 的亮度假如要比传统LED 大数倍，耗费电力特别 的性质逾越日光灯的话，就不可少克服下面所开列四大课题：制约温升、保证运用生存的年 限、改善闪光速率，以及闪光特别的性质平均化。反过来说纵然白光LED 具有制约热阻抗 的结构，假如卡路里没有办法从封装传导到印刷电路板的话，LED 温度升涨的最后结果毅 然会使闪光速率急速下跌。 解决封装的散热问题才是根本办法 温升问题的解决办法是减低封装的热阻抗；保持LED 的运用生存的年