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降低結溫以提高壽命 新型LED散熱技術(shù)詳解
作者：
時(shí)間：2013-11-23
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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homa, Arial, sans-serif; font-size: 14px; line-height: 30px; text-align: justify; "> 而且采用紫外線(xiàn)來(lái)激發(fā)各種熒光粉也可以得到所需要的各種顏色的LED。而且熒光粉不是采用和環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠混合的方法而是直接涂于芯片表面還可以避免由于環(huán)氧樹(shù)脂和硅膠的老化而產(chǎn)生的光衰。
這將會(huì )使整個(gè)LED產(chǎn)生革命性變化。而且擺脫了日美等國的專(zhuān)利束縛。 三．集成LED的散熱
現在有不少廠(chǎng)商把很多LED晶粒集成在一起以得到大功率的LED。這種LED的功率可以達到5W以上，大多以10W，25W，和50W的功率等級出現。為了把多個(gè)LED晶粒（以共晶（Eutectic）或覆晶（Flip-Chip）封裝）連接在一起，因為這些晶粒極為精細，所以需要采用精確的印制電路進(jìn)行連接。為了得到更好的散熱特性，通常采用陶瓷基板。這種陶瓷基板是由氧化鋁和氮化鋁構成。各種材料的導熱系數如下表所示。
不論氮化鋁還是氧化鋁，它們都是一種絕緣的陶瓷材料，所以可以把印制電路做在上面。但是氮化鋁具有高10倍的導熱系數，所以現在更常用氮化鋁。過(guò)去采用厚膜電路，但是其表面不平，電路邊緣毛糙，而且需要800°C以上的燒結溫度?，F在大多采用薄膜電路，因為它只需要300度以下的工藝，表面平整度可以0.3um，不會(huì )有氧化物生成，附著(zhù)性好，電路精細，誤差低于+/-1%。它實(shí)際上是采用照相刻蝕的方法來(lái)制作，采用氧化鋁為基底的薄膜電路制備的具體過(guò)程如下：
圖6. 薄膜電路的制備過(guò)程
采用氮化鋁的制作方法相同。
第二部分 LED燈具的散熱
前面講的是LED芯片的散熱，然而任何LED都會(huì )制成燈具，所以L(fǎng)ED芯片所產(chǎn)生的熱量最后總是通過(guò)燈具的外殼散到空氣中去。如果散熱不好，因為L(cháng)ED芯片的熱容量很小，一點(diǎn)點(diǎn)熱量的積累就會(huì )使得芯片的結溫迅速提高，如果長(cháng)時(shí)期工作在高結溫的狀態(tài)，它的壽命就會(huì )很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導出芯片到達外部空氣，要經(jīng)過(guò)很多途徑。具體來(lái)說(shuō)，LED芯片所產(chǎn)生的熱，從它的金屬散熱塊出來(lái)，先經(jīng)過(guò)焊料到鋁基板的PCB，再通過(guò)導熱膠才到鋁散熱器。所以L(fǎng)ED燈具的散熱實(shí)際上包括導熱和散熱兩個(gè)部分?，F在先來(lái)看一下每一個(gè)環(huán)節的導熱性能。 四．各種電路基板的導熱
在把LED連接到散熱器之前，首先要把它們焊接到電路中去，因為首先要把這些LED連接成幾串幾并，同時(shí)還要把他們和恒流源在電路上連接起來(lái)。最簡(jiǎn)單的辦法是把它們直接焊接到普通印制板上去。對于一些很小功率的LED，例如LED指示燈的確是可以這樣做的。但是對于大多數高亮度和高功率LED來(lái)說(shuō)，普通玻璃纖維印制板的導熱性能就顯得太差了，而必須改成用銅基板或鋁基板甚至陶瓷覆銅板。各種基板的性能如下：
4.1 鋁基板
目前幾乎絕大多數的LED燈具中都采用了鋁基板。鋁基板上電
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