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超高導(dǎo)熱基板在大功率LED的利用

深圳市環(huán)基實業(yè)有限公司總經(jīng)理 何忠亮

  環(huán)基實業(yè)有限公司成立于1992年有相當(dāng)歷史和范圍,公司目前已開發(fā)完成LED新型高導(dǎo)熱鋁基板,并已申請專利,具備量產(chǎn)才能。

  隨著LED材料不斷地提高,亮度、功耗量及熱量亦隨之提高,尤其是大幅提高的熱量需要盡速地消除掉,否則將會下降其發(fā)光效率及加速LED組件的劣化,因此LED熱治理變得相當(dāng)重要。
  由于高功率LED輸進(jìn)功率僅有15~20%轉(zhuǎn)換成光,其余80~85%則轉(zhuǎn)換成熱,若這些熱未適時排出至外界,那么將會使LED晶粒界面溫渡過高而影響發(fā)光效率及發(fā)光壽命
  70%的LED會由于過高的界面溫度而故障,LED的產(chǎn)品生命周期、亮度、產(chǎn)品穩(wěn)固度等都會隨界面溫度提高而衰竭。

  當(dāng)LED熱源無法有效導(dǎo)出,將導(dǎo)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LED晶粒亮度的晉升,單顆LED的功耗瓦數(shù)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大幅下降至現(xiàn)在的小于5K/W以下。由于這樣的技巧發(fā)展,使得LED面臨到日益嚴(yán)荷的熱治理挑釁,LED的比熱較IC低,溫度升高時不僅會造成亮度降落,且溫度超過100°C時將加速組件的劣化,那么LED組件本身的散熱技巧就必需進(jìn)一步改良以滿足高功率LED的散熱需求。
  在工藝上常見的處理方法有2種挖槽和打卯釘,

挖槽有以下弊病
1、深度不易把持
2、基板表面有加工痕跡,表面不平整
3.加工本錢高
4、表面只能是鋁,不易焊接
5、粘接輕易脫落


打卯釘?shù)谋撞∈?/strong>
1、 加工復(fù)雜
2、 卯釘與基板的配合易出標(biāo)題,配合不緊密時對導(dǎo)熱有影響
3、 卯釘本身有高度會導(dǎo)致板面不平整,不利于封膠等后續(xù)工藝.


環(huán)基公司目前應(yīng)用一種新的工藝來解決散熱這個標(biāo)題,目前此工藝已經(jīng)申請了專利,通過新的工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品長處是
1、 板面平整
2、 表面可以多種選擇金、銀、銅、錫等
3、 可以滿足各種請求
  以下是環(huán)基產(chǎn)品在測試機(jī)構(gòu)的測實成果:
樣品背景
LED 為Osram,鋁基板環(huán)基的2pcs,某品牌的1pcs,現(xiàn)進(jìn)行溫度對照測試
溫度實驗
一、 測試設(shè)備:溫度測試儀、直流穩(wěn)壓源、萬用表等;
二、 測試環(huán)境:25±5℃、正常大氣壓;
三、 測試步驟:
1. 首先用萬用表丈量出LED正負(fù)極,然后在LED的鋁基板與白色環(huán)連接處布一個熱電偶,
分辨輸進(jìn)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
布熱電偶過程中請留心膠水不要凝固在LED 上以免損壞LED,在測試700mA 電流過程
中需要加散熱板);

樣品類型
環(huán)基鋁基板2Pcs,同導(dǎo)熱系數(shù)為0.5、1.0、2.0、4.0的鋁基板各2Pcs進(jìn)行溫度對照測試
一、 測試設(shè)備:溫度測試儀、直流穩(wěn)壓源、萬用表等;
二、 測試環(huán)境:28±2℃、正常大氣壓;
三、 測試步驟:
1. 首先用萬用表丈量出LED正負(fù)極,然后在LED的鋁基板上焊接一個導(dǎo)電線,輸進(jìn)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(shù)據(jù):



由此實驗數(shù)據(jù)可以看出應(yīng)用不同導(dǎo)熱系數(shù)鋁基板,燈的溫度會有20度左右差距,環(huán)基超高導(dǎo)熱鋁基板比所比擬的廠商的鋁基板的燈溫低20左右攝氏度, 有非常好的導(dǎo)熱后果, 歡迎應(yīng)用廠家測試提出可貴看法.