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超高導熱基板在大功率LED的利用

深圳市環基實業有限公司總經理 何忠亮

  環基實業有限公司成立于1992年有相當歷史和范圍,公司目前已開發完成LED新型高導熱鋁基板,并已申請專利,具備量產才能。

  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,否則將會下降其發光效率及加速LED組件的劣化,因此LED熱治理變得相當重要。
  由于高功率LED輸進功率僅有15~20%轉換成光,其余80~85%則轉換成熱,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光效率及發光壽命
  70%的LED會由于過高的界面溫度而故障,LED的產品生命周期、亮度、產品穩固度等都會隨界面溫度提高而衰竭。

  當LED熱源無法有效導出,將導致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大幅下降至現在的小于5K/W以下。由于這樣的技巧發展,使得LED面臨到日益嚴荷的熱治理挑釁,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


打卯釘的弊病是
1、 加工復雜
2、 卯釘與基板的配合易出標題,配合不緊密時對導熱有影響
3、 卯釘本身有高度會導致板面不平整,不利于封膠等后續工藝.


環基公司目前應用一種新的工藝來解決散熱這個標題,目前此工藝已經申請了專利,通過新的工藝生產出來的產品長處是
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
  以下是環基產品在測試機構的測實成果:
樣品背景
LED 為Osram,鋁基板環基的2pcs,某品牌的1pcs,現進行溫度對照測試
溫度實驗
一、 測試設備:溫度測試儀、直流穩壓源、萬用表等;
二、 測試環境:25±5℃、正常大氣壓;
三、 測試步驟:
1. 首先用萬用表丈量出LED正負極,然后在LED的鋁基板與白色環連接處布一個熱電偶,
分辨輸進直流350mA 和700mA 電流,按照表格里面的條件進行工作,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
環基鋁基板2Pcs,同導熱系數為0.5、1.0、2.0、4.0的鋁基板各2Pcs進行溫度對照測試
一、 測試設備:溫度測試儀、直流穩壓源、萬用表等;
二、 測試環境:28±2℃、正常大氣壓;
三、 測試步驟:
1. 首先用萬用表丈量出LED正負極,然后在LED的鋁基板上焊接一個導電線,輸進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、 測試數據:



由此實驗數據可以看出應用不同導熱系數鋁基板,燈的溫度會有20度左右差距,環基超高導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, 有非常好的導熱后果, 歡迎應用廠家測試提出可貴看法.