解决封装散热问题才能从根本上抑制白光LED温升|天博体育平台

本文摘要:过去,LED从业者为了获得足够的白光LED光束,多次开发大型LED芯片,超过了预期目标。

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过去,LED从业者为了获得足够的白光LED光束,多次开发大型LED芯片,超过了预期目标。但是实际上,如果白光LED的产生功率持续1W以上,光束反而不会上升,闪烁效率会减少20%到30%。也就是说,如果白色LED的亮度比传统LED大几倍,并且功耗特性打破荧光灯,则需要解决四个主要挑战:诱导温度上升、确保寿命、提高闪烁效率和闪烁特性的平均分配。

温度上升问题的解决方法是减少PCB的热阻。维持LED寿命的方法是提高芯片形状,使用小型芯片。

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提高LED闪烁效率的方法是提高芯片结构,使用小型芯片。简化闪烁特性均匀分布的方法是提高LED的PCB方法。

这些方法已经开发出来了。故障诊断PCB的风扇问题很明显,由于LED灯的功率减少,PCB的热阻反而不会锐减到10K/W以下。对此,外国企业多次开发高温白光LED,提高了这些问题。但是本质上,大功率LED的热值比低功耗LED低数十倍以上,温度上升不会导致闪烁效率大幅下降。

即使PCB技术允许高热量,LED芯片的粘合温度也可能达到最高允许值,最终运营商再次意识到,解决问题PCB的风扇问题是显而易见的。LED的寿命(例如转换为硅PCB材料和陶瓷包装材料)可以使LED的寿命提高一位。

特别是,如果白色LED闪烁光谱中包含的波长高于450纳米短波长光线,则传统环氧树脂PCB材料不容易被短波长光线破坏,高功率白色LED的光量加快了PCB材料的劣化。业界测试显示,反向点灯近1万个小时,大功率白光LED的亮度已经减少了一半以上,不能满足对照明光长寿命的基本拒绝。关于LED的闪烁效率,芯片结构和PCB结构都可能超过与低功耗白色LED相同的水平。

主要原因是,电流密度增加2倍以上,不仅在大型芯片上放光更不容易,反而不会造成闪烁效率低于低功率白色LED的困境。提高芯片的电极结构,理论上可以解决上面提到的照明问题。指出为了增加热阻,提高风扇问题,研究开发中改善闪烁特性均匀分布通常需要提高白光LED的荧光物质浓度均匀分布及荧光生产技术,才能解决这种后遗症。

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因此,需要降低LED芯片的温度。也就是说,减少从LED芯片到焊点的热阻,可以有效地减少冷却LED芯片的开销。

相反,即使白色LED没有诱导热阻的结构,如果热量不能从PCB传递到印刷电路板,LED温度下降结果仍然不会急剧降低闪烁效率。因此,松下电工开发了印刷电路板和PCB集成技术。该公司计划用flipchip方式将1毫米正方体的蓝光LED放在陶瓷基板上,然后将陶瓷基板贴在铜印刷电路板表面。据松下称,模块(包括印刷电路板)的总热阻约为15K/W。

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