Indførelse af varmeafledningsteknologi til højeffekt-LED-belysningsprodukter
LED-belysning ansøgning tendenser og varmeafledning problemer På grund af den fortsatte udvikling af Solid State Lighting teknologi, den lysende effektivitet af lysdioder er forbedret i de seneste år, og kan gradvist erstatte traditionelle lyskilder. På nuværende tidspunkt har den lysende effektivitet overgået glødelamper og halogenlamper og fortsætter med at vokse opad.
Og nogle virksomheder har udviklet LED-komponenter med en effektivitet på over 100lm/W, hvilket også gør LED-belysning applikationer mere og mere udbredt, ikke kun har været brugt i indendørs og udendørs belysning, mobiltelefon baggrundsbelysning moduler og bil retning lys, osv., mere optimistisk Det bruges i høj effekt projektion lamper og gadelamper og anden stærk belysning, store baggrundsbelysningsmoduler og billygter. På grund af fordelene ved strømbesparelse, miljøbeskyttelse og lang levetid vil tendensen med LED-lyskilde som mainstream i fremtiden blive mere og mere indlysende.
For at få lysdioder til at udsende lysere lys er det nødvendigt at indtaste højere effekt. Den fotoelektriske konverteringseffektivitet af højeffekt-LED'er er dog stadig begrænset. Generelt bliver kun ca. 15 ~ 25% af indgangseffekten lys, og resten omdannes til varmeenergi. . På grund af led-chippens lille område er varmeproduktionen pr. enhedsområde (varmetæthed) af højeffekt-LED'en meget høj, endnu mere alvorlig end den generelle IC-komponent, og LED-chippens junctiontemperatur øges stærkt, hvilket er let at forårsage overophedningsproblemer. . Overdreven wafer junction temperatur vil reducere den lysende lysstyrke af LED, blandt hvilke dæmpning af rødt lys er den mest indlysende. Det vil også medføre, at led'ens bølgelængdeskift påvirker farvegengivelsen, og vil også medføre en betydelig reduktion i LED'ens pålidelighed. Derfor er varmeafledningsteknologien blevet flaskehalsen for den nuværende LED-teknologiudvikling.
Derfor er udfordringen med varmeafledningsdesign stor. Det er nødvendigt at lægge stor vægt på varmeafledningsdesign fra chipniveau, pakkeniveau, PCB-niveau til systemmodulniveau og søge den bedste varmeafledningsløsning. For LED-belysningsprodukter er kravene til varmeafledning på andre niveauer mere indlysende på grund af de store varmeafledningsbegrænsninger på systemsiden.
For LED-varmeoverførselsproblemet er den mest grundlæggende analysemetode at bruge termisk modstandsnetværket til analyse. Det vil sige, at et termisk modstandsnetværk er konstrueret af LED'ens hovedvarmeafledningssti fra spånvarmekilden til omgivelsestemperaturen, og derefter analyseres egenskaberne og størrelsen af hver termisk modstandsværdi. Modforanstaltninger for at reducere den termiske modstandsværdi. Det skal bemærkes, at der i selve analysen kan dannes et mere detaljeret termisk modstandsnetværk i henhold til systemstrukturen, f.eks. i betragtning af den termiske modstand af grænsefladematerialer som Die Attach-materiale og Lodde eller varmemodstandsværdien af varmeafledningsmodulstrukturen.
På grund af led-chippens dårlige termiske ledningsevne vil den termiske modstandsværdi være for høj. Derfor skal forbedringsmetoden erstatte Safir med et materiale med høj termisk ledningsevne som kobber eller bruge flipchip-metoden til at fjerne substratet fra varmeoverførselsstien for at reducere den termiske modstand. værdi. På nuværende tidspunkt gør varmeafledningsdesignet med bedre ydeevne fra chippen til pakkeniveauet, herunder designet af det fælles legeringssubstrat og flipchipformen, varmeoverførslen fra chippen til pakken lettere. Det er også en mulig retning at øge wafer størrelse for at reducere varmeproduktionstætheden.
Varmeafledningsdesignet af højeffekt-lysdioder er meget vigtigt, hvilket er relateret til lysdiodernes kvalitet og levetid. Gennem det termiske modstandsnetværk kan du hurtigt analysere varmeafledningskapaciteten og kravene og finde varmeafledningsforanstaltninger. På grund af den høje varmeproduktionstæthed af højeffekt-lysdioder er det nødvendigt at udføre varmeafledningsdesign fra chipniveau, pakkeniveau, bordniveau til systemniveau for at reducere termisk modstand. Få den bedste køleeffekt. På nuværende tidspunkt er store LED-chip- og emballageproducenter i verden forpligtet til at udvikle produkter med højere lysende effektivitet. Ved at forbedre lysets kvanteeffektivitet forbedres den fotoelektriske konverteringseffektivitet for at reducere varmeproduktionen af chippen.
For at gøre udviklingen og anvendelsen af LED-produkter hurtigere skal den relaterede varmeafledningsteknologi stadig udvikles samtidigt. På grund af den fortsatte forbedring af menneskets efterspørgsel efter livskvalitet, ligesom efterspørgslen efter varmeafledning af IC-produkter altid har eksisteret, vil varmeafledningsdesignet stadig indtage en vigtig position i produktdesignet af forskellige højeffekt-lysdioder.
