超高導熱基板在大功率LED的應用(圖)
由于高功率LED輸入功率僅有15~20%轉換成光,其余80~85%則轉換成熱,若這些熱未適時(shí)排出至外界,那么將會(huì )使LED晶粒界面溫度過(guò)高而影響發(fā)光效率及發(fā)光壽命
70%的LED會(huì )因為過(guò)高的界面溫度而故障,LED的產(chǎn)品生命周期、亮度、產(chǎn)品穩定度等都會(huì )隨界面溫度提高而衰竭。
當LED熱源無(wú)法有效導出,將導致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。
隨著(zhù)LED晶粒亮度的提升,單顆LED的功耗瓦數亦從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面臨到日益嚴荷的熱管理挑戰,LED的比熱較IC低,溫度升高時(shí)不僅會(huì )造成亮度下降,且溫度超過(guò)100°C時(shí)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(mǎn)足高功率LED的散熱需求。
在工藝上常見(jiàn)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
打卯釘的弊端是
1、加工復雜
2、卯釘與基板的配合易出問(wèn)題,配合不緊密時(shí)對導熱有影響
3、卯釘本身有高度會(huì )導致板面不平整,不利于封膠等后續工藝.
環(huán)基公司目前運用一種新的工藝來(lái)解決散熱這個(gè)問(wèn)題,目前此工藝已經(jīng)申請了專(zhuān)利,通過(guò)新的工藝生產(chǎn)出來(lái)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(mǎn)足各種要求
以下是環(huán)基產(chǎn)品在測試機構的測實(shí)結果:
樣品背景
LED 為Osram,鋁基板環(huán)基的2pcs,某品牌的1pcs,現進(jìn)行溫度對比測試
溫度試驗
一、 測試設備:溫度測試儀、直流穩壓源、萬(wàn)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(wàn)用表測量出LED正負極,然后在LED的鋁基板與白色環(huán)連接處布一個(gè)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(guò)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(guò)程
中需要加散熱板);
樣品類(lèi)型
環(huán)基鋁基板2Pcs,同導熱系數為0.5、1.0、2.0、4.0的鋁基板各2Pcs進(jìn)行溫度對比測試
一、 測試設備:溫度測試儀、直流穩壓源、萬(wàn)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(wàn)用表測量出LED正負極,然后在LED的鋁基板上焊接一個(gè)導電線(xiàn),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、 測試數據:
由此實(shí)驗數據可以看出運用不同導熱系數鋁基板,燈的溫度會(huì )有20度左右差距,環(huán)基超高導熱鋁基板比所比較的廠(chǎng)商的鋁基板的燈溫低20左右攝氏度, 有非常好的導熱效果.
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