Въвеждане на технология за разсейване на топлината за продукти за светодиодно осветление с висока мощност
LED осветление приложение тенденции и проблеми с разсейване на топлината Поради непрекъснатия напредък на технологията Solid State Lighting, светлинната ефективност на светодиодите се подобри през последните години, и може постепенно да замени традиционните източници на светлина. Понастоящем светлинната ефективност е надминала лампите с нажежаема жичка и халогенните лампи и продължава да расте нагоре.
И някои компании са разработили LED компоненти с ефективност, надвишаваща 100lm / W, Което също така прави LED осветление приложения все повече и по-широко използвани, не само е бил използван в осветление на закрито и открито, мобилен телефон подсветка модули и светлини за посока на автомобила и т.н., по-оптимистични Тя се използва в високо-вата прожекционни лампи и улични лампи и други силно осветление, големи модули за подсветка, и автомобилни фарове. Поради предимствата на пестенето на енергия, опазването на околната среда и дългия живот, тенденцията на LED източник на светлина като мейнстрийм в бъдеще ще стане все по-очевидна.
За да се направят светодиодите излъчват по-ярка светлина, е необходимо да се впише по-висока мощност. Въпреки това, ефективността на фотоелектрично преобразуване на светодиоди с висока мощност все още е ограничен. По принцип само около 15 ~ 25% от входната мощност става светлина, а останалата част се превръща в топлинна енергия. . Поради малката площ на LED чипа, генерирането на топлина на единица площ (плътност на топлината) на светодиода с висока мощност е много високо, дори по-сериозно от общия IC компонент, а температурата на кръстовището на LED чипа е силно увеличена, което е лесно да предизвика проблеми с прегряването. . Прекомерната температура на кръстовището на вафлите ще намали светлинната яркост на LED, сред които атенюацията на червена светлина е най-очевидната. Също така ще предизвика смяната на дължината на вълната на светодиода да повлияе на цветопредаването, а също така ще предизвика значително намаляване на надеждността на светодиода. Затова технологията за разсейване на топлината се превърна в затруднение на настоящото развитие на LED технологията.
Ето защо, предизвикателството на топлина разсейване дизайн е голям. Необходимо е да се прикрепи голямо значение на дизайна на разсейване на топлината от нивото на чипа, нивото на пакета, нивото на PCB към нивото на системния модул, и да се потърси най-доброто решение за разсейване на топлината. За led осветителни продукти изискванията за разсейване на топлината на други нива са по-очевидни поради големите ограничения за разсейване на топлината от страната на системата.
За проблема с LED преноса на топлина най-основният метод за анализ е да се използва мрежата за термично съпротивление за анализ. Т.е. от главния път на разсейване на топлината на светодиода от източника на топлина на чипа до температурата на околната среда е конструирана термична мрежа, след което се анализират характеристиките и величините на всяка стойност на термично съпротивление. Противодействие за намаляване на стойността на термично съпротивление. Трябва да се отбележи, че при действителния анализ може да се образува по-подробна топлоустойчива мрежа според структурата на системата, например, като се има предвид термичната устойчивост на интерфейсни материали като материал Die Attach и Solder, или стойността на топлинното съпротивление на структурата на модула за разсейване на топлината.
Поради лошата топлопроводимост на сапфирния субстрат на LED чипа, стойността на термичната устойчивост ще бъде твърде висока. Следователно методът на подобрение трябва да замени Сапфира с материал с висока топлопроводимост като мед, или да използва метода на флип чипа, за да отстрани субстрата от пътя за пренос на топлина, за да намали термичната устойчивост. стойност. Към настоящия момент дизайнът на разсейване на топлината с по-добра производителност от чипа до нивото на опаковката, включително проектирането на общия сплавен субстрат и формата на флип чипа, прави топлопрехвърлянето от чипа към опаковката по-лесно. Също така е осъществима посока за увеличаване на размера на вафла, за да се намали плътността на генериране на топлина.
Дизайнът на разсейване на топлината на светодиодите с висока мощност е много важен, което е свързано с качеството и експлоатационния срок на светодиодите. Чрез топлоустойчивостта можете бързо да анализирате капацитета и изискванията за разсейване на топлината и да намерите мерки за противодействие на разсейването на топлината. Поради високата плътност на генериране на топлина на светодиодите с висока мощност е необходимо да се проведе дизайн на разсейване на топлината от Chip Level, Ниво на пакета, Ниво на борда до Ниво система за намаляване на термичната устойчивост. Получете най-добрия охлаждащ ефект. Понастоящем големите производители на LED чипове и опаковки в света се ангажират да разработват продукти с по-висока светлинна ефективност. Чрез подобряване на квантовата ефективност на светлината, ефективността на фотоелектричното преобразуване се подобрява, за да се намали генерирането на топлина на чипа.
За да стане разработването и прилагането на LED продукти по-бързо, свързаната технология за разсейване на топлината все още трябва да бъде разработена едновременно. Поради непрекъснатото подобряване на търсенето на човешкия живот за качеството на живот, точно както търсенето на разсейване на топлина на IC продукти винаги е съществувало, дизайнът на разсейване на топлината все още ще заема важна позиция в дизайна на продукта на различни високомощни светодиоди.
