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深度剖析COB LED温度分布机理及测量方法

2016-03-21 12:04
Hsiao Chen
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  OFweek半导体照明 LED产品的可靠性与光源的温度密切相关,由于 COB 光源采用多颗芯片高密度封装,其温度分布、测量与 SMD 光源有明显不同。下面从技术层面出发,介绍 COB 光源的温度分布特点与其内在机理,并对常用的温度测量方法进行比较。

  引言

  COB (Chip-on-Board) 封装技术因其具有热阻低、光通量密度高、色容差小、组装工序少等优势,在业内受到越来越多的关注。COB 封装技术已在 IC 集成电路中应用多年,但对于广大的灯具制造商和消费者,LED 光源采用 COB 封装还是新颖的技术。

  LED 产品的可靠性与光源的温度密切相关,由于 COB 光源采用多颗芯片高密度封装,其温度分布、测量与 SMD 光源有明显不同。

  COB 光源的温度分布

  COB 封装就是将芯片直接贴装到光源的基板上,使用时 COB 光源与热沉直接相连,无需进行 SMT 表面组装。SMD 封装则先将芯片贴装在支架上成为一个器件,使用时需将器件贴装到基板上再与热沉连接。

  两者的热阻结构示意图如图1所示,相对于 SMD 器件,COB 热阻比 SMD 在使用时少了支架层热阻与焊料层热阻,芯片的热量更容易传递到热沉。

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图1:热阻结构示意图

  1、常用温度测量方法比较

  常用的温度传感器类型有热电偶、热电阻、红外辐射器等。热电偶是由两条不同的金属线组成,一端结合在一起,该连接点处的温度变化会引起另外两端之间的电压变化,通过测量电压即可反推出温度。热电阻利用材料的电阻随材料的温度变化的机理,通过间接测量电阻计算出温度。

  红外传感器通过测量材料发射出的辐射能量进行温度测量,三者的主要特征如表1所示。

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表1:温度测量方法对比

  热电偶成本低廉,在测温领域中最为广泛,探头的体积越小,对温度越灵敏,IEC60598 要求热电偶探头涂上高反射材料减少光对温度测量的影响。但如果将热电偶直接贴在发光面上进行测量,探头吸光转换成热的效果十分明显,会导致测量值偏高。

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