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超高导热基板在大功率LED的应用

2009-09-25 14:57
天堂的苦涩
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深圳市环基实业有限公司总经理 何忠亮

  环基实业有限公司成立于1992年有相当历史和规模,公司目前已开发完成LED新型高导热铝基板,并已申请专利,具备量产能力。

  随着LED材料不断地进步,亮度、功耗量及热量亦随之提高,尤其是大幅提高的热量需要尽速地排除掉,否则将会降低其发光效率及加速LED组件的劣化,因此LED热管理变得相当重要。

  由于高功率LED输入功率仅有15~20%转换成光,其余80~85%则转换成热,若这些热未适时排出至外界,那么将会使LED晶粒界面温度过高而影响发光效率及发光寿命

  70%的LED会因为过高的界面温度而故障,LED的产品生命周期、亮度、产品稳定度等都会随界面温度提高而衰竭。

  当LED热源无法有效导出,将导致LED界面温度(Junction Temperature)升高,随之影响到的将是光的输出效率递减。

  随着LED晶粒亮度的提升,单颗LED的功耗瓦数亦从0.1W提高至1W、3W及5W以上,那么LED封装模块的热阻抗(Thermal Resistance)则赞期的250至350K/W大幅降低至现在的小于5K/W以下。由于这样的技术发展,使得LED面临到日益严荷的热管理挑战,LED的比热较IC低,温度升高时不仅会造成亮度下降,且温度超过100°C时将加速组件的劣化,那么LED组件本身的散热技术就必需进一步改善以满足高功率LED的散热需求。

  在工艺上常见的处理方法有2种挖槽和打卯钉,
    
挖槽有以下弊端

1、深度不易控制
2、基板表面有加工痕迹,表面不平整   
3.加工成本高
4、表面只能是铝,不易焊接
5、粘接容易脱落


 
打卯钉的弊端是

1、 加工复杂
2、 卯钉与基板的配合易出问题,配合不紧密时对导热有影响
3、 卯钉本身有高度会导致板面不平整,不利于封胶等后续工艺.


 
环基公司目前运用一种新的工艺来解决散热这个问题,目前此工艺已经申请了专利,通过新的工艺生产出来的产品优点是

1、 板面平整
2、 表面可以多种选择金、银、铜、锡等
3、 可以满足各种要求

  以下是环基产品在测试机构的测实结果:

样品背景

LED 为Osram,铝基板环基的2pcs,某品牌的1pcs,现进行温度对比测试

温度试验

一、 测试设备:温度测试仪、直流稳压源、万用表等;
二、 测试环境:25±5℃、正常大气压;
三、 测试步骤:

1. 首先用万用表测量出LED正负极,然后在LED的铝基板与白色环连接处布一个热电偶,
分别输入直流350mA 和700mA 电流,按照表格里面的条件进行工作,并记录温度(在
布热电偶过程中请注意胶水不要凝固在LED 上以免损坏LED,在测试700mA 电流过程
中需要加散热板);

样品类型

环基铝基板2Pcs,同导热系数为0.5、1.0、2.0、4.0的铝基板各2Pcs进行温度对比测试

一、 测试设备:温度测试仪、直流稳压源、万用表等;
二、 测试环境:28±2℃、正常大气压;
三、 测试步骤:

1.  首先用万用表测量出LED正负极,然后在LED的铝基板上焊接一个导电线,输入850mA的电流,3.6V的电压,各工作30分钟,60分钟,90分钟,并记录30分钟,60分钟,90分钟的温度

四、 测试数据:

由此实验数据可以看出运用不同导热系数铝基板,灯的温度会有20度左右差距,环基超高导热铝基板比所比较的厂商的铝基板的灯温低20左右摄氏度, 有非常好的导热效果, 欢迎运用厂家测试提出宝贵意见.

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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