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超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

作者: 時間:2011-07-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  隨著LED材料不斷地進(jìn)步,亮度、功耗量及熱量亦隨之提高,尤其是大幅提高的熱量需要盡速地排除掉,否則將會降低其發(fā)光效率及加速LED組件的劣化,因此LED熱管理變得相當(dāng)重要。

  由于高功率LED輸入功率僅有15~20%轉(zhuǎn)換成光,其余80~85%則轉(zhuǎn)換成熱,若這些熱未適時排出至外界,那么將會使LED晶粒界面溫度過高而影響發(fā)光效率及發(fā)光壽命

  70%的LED會因?yàn)檫^高的界面溫度而故障,LED的產(chǎn)品生命周期、亮度、產(chǎn)品穩(wěn)定度等都會隨界面溫度提高而衰竭。

  當(dāng)LED熱源無法有效導(dǎo)出,將導(dǎo)致LED界面溫度(Junction Temperature)升高,隨之影響到的將是光的輸出效率遞減。

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

  隨著LED晶粒亮度的提升,單顆LED的功耗瓦數(shù)亦從0.1W提高至1W、3W及5W以上,那么LED封裝模塊的熱阻抗(Thermal Resistance)則贊期的250至350K/W大幅降低至現(xiàn)在的小于5K/W以下。由于這樣的技術(shù)發(fā)展,使得LED面臨到日益嚴(yán)荷的熱管理挑戰(zhàn),LED的比熱較IC低,溫度升高時不僅會造成亮度下降,且溫度超過100°C時將加速組件的劣化,那么LED組件本身的散熱技術(shù)就必需進(jìn)一步改善以滿足高功率LED的散熱需求。

  在工藝上常見的處理方法有2種挖槽和打卯釘,

挖槽有以下弊端

1、深度不易控制
2、基板表面有加工痕跡,表面不平整
3.加工成本高
4、表面只能是鋁,不易焊接
5、粘接容易脫落

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

打卯釘?shù)谋锥耸?/P>

1、加工復(fù)雜
2、卯釘與基板的配合易出問題,配合不緊密時對導(dǎo)熱有影響
3、卯釘本身有高度會導(dǎo)致板面不平整,不利于封膠等后續(xù)工藝.

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

環(huán)基公司目前運(yùn)用一種新的工藝來解決散熱這個問題,目前此工藝已經(jīng)申請了專利,通過新的工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是

1、板面平整
2、表面可以多種選擇金、銀、銅、錫等
3、可以滿足各種要求

  以下是環(huán)基產(chǎn)品在測試機(jī)構(gòu)的測實(shí)結(jié)果:

樣品背景

LED 為Osram,鋁基板環(huán)基的2pcs,某品牌的1pcs,現(xiàn)進(jìn)行溫度對比測試

溫度試驗(yàn)

一、 測試設(shè)備:溫度測試儀、直流穩(wěn)壓源、萬用表等;
二、 測試環(huán)境:25±5℃、正常大氣壓;
三、 測試步驟:

1. 首先用萬用表測量出LED正負(fù)極,然后在LED的鋁基板與白色環(huán)連接處布一個熱電偶,
分別輸入直流350mA 和700mA 電流,按照表格里面的條件進(jìn)行工作,并記錄溫度(在
布熱電偶過程中請注意膠水不要凝固在LED 上以免損壞LED,在測試700mA 電流過程
中需要加散熱板);

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

樣品類型

環(huán)基鋁基板2Pcs,同導(dǎo)熱系數(shù)為0.5、1.0、2.0、4.0的鋁基板各2Pcs進(jìn)行溫度對比測試

一、 測試設(shè)備:溫度測試儀、直流穩(wěn)壓源、萬用表等;
二、 測試環(huán)境:28±2℃、正常大氣壓;
三、 測試步驟:

1. 首先用萬用表測量出LED正負(fù)極,然后在LED的鋁基板上焊接一個導(dǎo)電線,輸入850mA的電流,3.6V的電壓,各工作30分鐘,60分鐘,90分鐘,并記錄30分鐘,60分鐘,90分鐘的溫度

四、 測試數(shù)據(jù):

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的應(yīng)用(圖)

由此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出運(yùn)用不同導(dǎo)熱系數(shù)鋁基板,燈的溫度會有20度左右差距,環(huán)基超高導(dǎo)熱鋁基板比所比較的廠商的鋁基板的燈溫低20左右攝氏度, 有非常好的導(dǎo)熱效果.



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