Hőelvezetési technológia bevezetése nagy teljesítményű LED-es világítási termékekhez
A LED-es világítási alkalmazások trendjei és hőelvezetési problémák A szilárdtest világítástechnika folyamatos fejlődésének köszönhetően a LED-ek fényhatékonysága javult az elmúlt években, és fokozatosan helyettesítheti a hagyományos fényforrásokat. Jelenleg a fényhatékonyság meghaladta az izzólámpákat és a halogén lámpákat, és továbbra is felfelé növekszik.
És néhány vállalat 100lm / W-ot meghaladó hatékonyságú LED-alkatrészeket fejlesztett ki, ami a LED-es világítási alkalmazásokat is egyre szélesebb körben használja, nemcsak beltéri és kültéri világításban, mobiltelefon háttérvilágításban és autóirányú lámpákban stb., Optimistább Nagy teljesítményű vetítőlámpákban és utcai lámpákban és más erős világításban használják, nagy méretű háttérvilágítású modulok és autóipari fényszórók. Az energiatakarékosság, a környezetvédelem és a hosszú élettartam előnyeinek köszönhetően a LED fényforrás trendje, mint mainstream a jövőben egyre nyilvánvalóbbá válik.
Annak érdekében, hogy a LED-ek fényesebb fényt bocsássanak ki, nagyobb teljesítményt kell beni. A nagy teljesítményű LED-ek fotoelektromos konverziós hatékonysága azonban még mindig korlátozott. Általában a bemeneti teljesítménynek csak körülbelül 15~ 25% -a válik fénygé, a többi pedig hőenergiává alakul. . A LED chip kis területe miatt a nagy teljesítményű LED egységnyi területére jutó hőtermelés (hősűrűség) nagyon magas, még súlyosabb, mint az általános IC komponens, és a LED chip csatlakozási hőmérséklete jelentősen megnő, ami könnyen túlmelegedési problémákat okozhat. . A túlzott ostyacsatlakozási hőmérséklet csökkenti a LED fényes fényerejét, amelyek közül a vörös fény csillapítása a legnyilvánvalóbb. Ez azt is eredményezi, hogy a LED hullámhossz-váltása befolyásolja a színvisszaadást, és jelentősen csökkenti a LED megbízhatóságát is. Ezért a hőelvezetési technológia a jelenlegi LED-technológia fejlesztésének szűk keresztmetszetévé vált.
Ezért a hőelvezetés kihívása nagy. Nagy jelentőséget kell tulajdonítani a hőelvezetés kialakításának a forgácsszinttől, a csomagszinttől, a PCB szinttől a rendszermodul szintjéig, és a legjobb hőelvezetési megoldást kell keresni. A LED-es világítási termékek esetében más szintek hőelvezetési követelményei nyilvánvalóbbak a rendszeroldal nagy hőelvezetési korlátozásai miatt.
A LED-es hőátadási probléma esetében a legalapvetőbb elemzési módszer a hőálló hálózat használata elemzésre. Ez azt esetben, hogy a LED fő hőelvezetési útvonalából a chip hőforrásától a környezeti hőmérsékletig hőálló hálózat épül, majd elemezzük az egyes hőállósági értékek jellemzőit és magnitúdóit. Ellenintézkedések a hőállóság értékének csökkentése érdekében. Meg kell jegyezni, hogy a tényleges elemzésben részletesebb hőálló hálózat alakítható ki a rendszer szerkezetének megfelelően, például figyelembe véve az interfész anyagok, például a Die Attach anyag és a Forrasztás hőállóságát, vagy a hőelvezetési modul szerkezetének hőállósági értékét.
A LED chip Zafír szubsztrátjának gyenge hővezető képessége miatt a hőállóság értéke túl magas lesz. Ezért a javítási módszernek a zafírt nagy hővezető képességgel, például rézzel kell helyettesítenie, vagy a flip chip módszerrel el kell távolítania a szubsztrátumot a hőátadási útvonalról a hőállóság csökkentése érdekében. érték. Jelenleg a chiptől a csomagszintig jobb teljesítményű hőelvezetés, beleértve a közös ötvözet szubsztrátum kialakítását és a flip chip formáját, könnyebbé teszi a chipről a csomagra történő hőátadást. Az is megvalósítható irány, hogy növelje az ostya méretét a hőtermelés sűrűségének csökkentése érdekében.
A nagy teljesítményű LED-ek hőelvezetési kialakítása nagyon fontos, ami a LED-ek minőségéhez és élettartamához kapcsolódik. A hőálló hálózaton keresztül gyorsan elemezheti a hőelvezetési kapacitást és követelményeket, és hőelvezetési ellenintézkedéseket találhat. A nagy teljesítményű LED-ek nagy hőtermelési sűrűsége miatt a hőállóság csökkentése érdekében a forgácsszinttől, a csomagszinttől, a táblaszinttől a rendszerszintig hőelvezetési tervezést kell végezni. A legjobb hűtési hatás elérése. Jelenleg a világ legnagyobb LED chip- és csomagolásgyártói elkötelezettek a nagyobb fényhatékonyságú termékek fejlesztése iránt. A fény kvantumhatékonyságának javításával a fotoelektromos konverziós hatékonyság javul a chip hőtermelésének csökkentése érdekében.
A LED-es termékek fejlesztésének és alkalmazásának gyorsabbá tétele érdekében a kapcsolódó hőelvezetési technológiát még egyidejűleg kell kifejleszteni. Az emberi életminőség iránti kereslet folyamatos javulása miatt, ahogy az IC termékek hőelvezetésének igénye mindig is fennállt, a hőelvezetés kialakítása továbbra is fontos szerepet fog betölteni a különböző nagy teljesítményű LED-ek terméktervezésében.
