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处理封装散热问题才干从根本上按捺白光LED温升
来源:http://www.zawa0150.com 责任编辑:环亚娱乐ag88 更新日期:2018-10-04 16:46

  处理封装散热问题才干从根本上按捺白光LED温升

  曩昔LED从业者为了取得充沛的白光LED光束,从前开发大尺度LED芯片来到达预期方针。

  可实际上白光LED的施加电力继续逾越1W以上时光束反而会下降,发光功率相对下降20~30%。

  换句话说,白光LED的亮度假如要比传统LED大数倍,耗费电力特性逾越萤光灯的话,新时代新担当新作为”张振国先进典型系列报道之,就必需战胜下列四大课题:按捺温升、保证使用寿命、改进发光功率,以及发光特性平等。

  温升问题的处理办法是下降封装的热阻抗;

  保持LED的使用寿命的办法是改进芯片外形、选用小型芯片;

  改进LED的发光功率的办法是改进芯片结构、选用小型芯片;

  至于发光特性均匀化的办法是改进LED的封装办法,这些办法现已接连被开发中。

  处理封装的散热问题才是底子办法

  因为添加LED灯的电力反而会形成封装的热阻抗急剧降至10K/W以下,针对这个状况国外业者从前开发耐高温白光LED,企图借此改进上述问题。

  但是,实际上大功率LED的发热量比小功率 LED高数十倍以上,并且温升还会使发光功率大幅跌落。

  即便封装技能答应高热量,不过LED芯片的接合温度却有可能逾越容许值,最终业者总算领悟到处理封装的散热问题才是底子办法。

  有关LED的使用寿命,例如改用矽质封装资料与陶瓷封装资料,能使LED的使用寿命进步一位数,尤其是白光LED的发光频谱含有波长低于450nm短波长光线,传统环氧树脂封装资料极易被短波长光线损坏,高功率白光LED的大光量更加快封装资料的劣化。

  依据业者测验,成果显现接连点灯不到一万小时,高功率白光LED的亮度现已下降一半以上,底子无法满意照明光源长寿命的基本要求。

  有关LED的发光功率,改进芯片结构与封装结构,都能够到达与低功率白光LED相同水准。

  首要原因是电流密度进步2倍以上时,不光不容易从大型芯片取出光线,成果反而会形成发光功率不如低功率白光LED的困境。

  假如改进芯片的电极结构,理论上就能够处理上述取光问题。

  设法削减热阻抗、改进散热问题

  在研制中有关发光特性均匀性,一般以为只需改进白光LED的萤光体资料浓度均匀性与萤光体的制造技能,应该能够战胜上述困扰。

  如上所述进步施加电力的一起,必需设法削减热阻抗、改进散热问题。

  具体内容分别是:下降芯片到封装的热阻抗、按捺封装至印刷电路基板的热阻抗、进步芯片的散热顺利性。

  为了下降热阻抗,许多国外LED厂商将LED芯片设置在铜与陶瓷资料制成的散热器(heat sink)外表,接着再用焊接方法将印刷电路板的散热用导线连接到使用冷却电扇强制空冷的散热器上。

  依据德国OSRAM Opto Semi conductors Gmb试验成果证明,上述结构的LED芯片到焊接点的热阻抗能够下降9K/W,大约是传统LED的1/6左右,封装后的LED施加2W的电力时,LED芯片的接合温度比焊接点高18K,即便印刷电路板温度上升到50℃,接合温度顶多只要70℃左右。

  相比之下以往热阻抗一旦下降的话,LED芯片的接合温度就会遭到印刷电路板温度的影响。

  因而,必需设法下降LED芯片的温度,换句话说,下降LED芯片到焊接点的热阻抗,能够有用减轻LED芯片降温效果的担负。

  反过来说即便白光LED具有按捺热阻抗的结构,假如热量无法从封装传导到印刷电路板的话,LED温度上升的成果依然会使发光功率急剧跌落。

  因而,松下电工开发印刷电路板与封装一体化技能,该公司将1mm正方的蓝光LED以flip chip方法封装在陶瓷基板上,接着再将陶瓷基板粘贴在铜质印刷电路板外表,依据松下报道包括印刷电路板在内模组全体的热阻抗大约是15K/W左右。

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