觊时娱乐共羸欢乐

产品分类
您现在的位置: 主页 > 产品案例 > 国内外大功率LED散热封装技能的研讨

国内外大功率LED散热封装技能的研讨

时间:2018-09-22 13:23 来源:未知 作者: 点击:

  国内外大功率LED散热封装技能的研讨

  发光二极管(LED)诞生至今,现已完成了全彩化和高亮度化,并在蓝光LED和紫光LED的基础上开发了白光LED。它为人的总称照明史又带来了一次飞跃。与自炽灯和荧光灯比较,LED企业要想生计就必须创始新思,LED以其体积小,全固态,龟龄命,环保,省电等一系列长处,已广泛用于轿车照明、扮饰照明、电话闪光灯、大中尺度,即NB和LCD。TV等显示屏光源模块中。

  现已成为2l百年最具发展前景的高技术领域之一LED是一种注入电致发光器材。由Ⅲ~Ⅳ族化合物,如磷化镓(GaP)、磷砷化镓(GaAsP)等半导体制成在~I-DN电场效果下。电子与空穴的辐射复合而发作的电致效果将一部分能量转化为光能。即量子效应,而无辐射复合孕育发作的晶格振荡将其他的能量转化为热能。今朝,高亮度白光LED在实验室中现已到达1001m/W的水平,501m/w的大功率白光LED也已步入商业化,单个LED器材也从起先的几毫瓦一跃到达了1、5kW。对大于1W级的大功率LED而言,今朝的电光变换功率约为15%,剩下的85%转化为热能。而芯片尺度仅为1mm×1mm~2。5mm~2。5mm。意即芯片的功率密度很大与传统的照明器材不同,白光LED的发光光谱中不包括红外部分。所以其热能不能依托辐射开释。因而,怎么进步散热才能是大功率LED完成产业化亟待处理的关键技术难题之一。

  2热效应对大功率LED的影响

  关于单个LED而言。假如热能会集在尺度很小的芯片内而不能有用散出。则会导致芯片的温度升高。引起热应力的非匀称散布、芯片发光功率和荧光粉激射功率下降。研讨标明,当温度超越必定值时。器材的失功率将呈指数规则爬高。元件温度每上升2℃,可靠性将下降l0%l。为了确保器材的寿数,一般要求pn结的结温在110℃以下。跟着pn结的温升。白光LED器材的发光波长将发作红移据计数资料标明。在100℃的温度下。波长能够红移4~9nm。然后导致YAG荧光粉吸收率下降,总的发光强度会减少,白光色度变差。在室温附近,温度每升高l℃。LED的发光强度会相应减少l%左右。当器材从环境温度上升到l20℃时。亮度下降多达35%。当多个LED密布罗列构成白光照明体系时。热能的耗散需求他人回答的标题更严峻。因而处理散热需求他人回答的标题已成为功率型LED使用的先决条件。

  3国内外的研讨进展

  针对高功率LED的封装散热难题。国内外的器材预设者和制造者分别在布局、资料和工艺等方面对器材的热体系进行了优化预设。例如。在封装布局上,接收大面积芯片倒装布局、金属线路板布局、导热槽布局、微流阵列布局等;在资料的选取方面,挑选适宜的基板资料和粘附资料,用硅树脂替代环氧树脂。

  3、1封装布局

  为相识决高功率LED的封装散热难题,国际上开发了多种布局,主要有:

  (1)硅基倒装芯片(FCLED)布局

  传统的LED接收正装布局,上面一般涂敷一层环氧树脂。下面接收蓝宝石作为衬底。因为环氧树脂的导热才能很差。蓝宝石又是热的不良导体,热能只能靠芯片下面的引脚散出,因而前后两方面都形成散热困难。影响了器材的功能和可靠性。

  2001年。LumiLeds公司研发出了A1GaInN功率型倒装芯片布局。图1示出芯片的正装布局和倒装布局比照LED芯片经过凸点倒装衔接到硅基上。这样。大功率LED孕育发作的热能不用经由芯片的蓝宝石衬底。而是直接传到热导率更高的硅或瓷陶衬底,再传到金属底座,因为其有源发热区更接近于散热体。因而可减低内部热沉热阻[21。这类布局的热阻定见核算最低可到达1。34K/W。实践已作到6~8K/W,出光率也进步了60%左右。但是,热阻与热沉的厚度是成正比的。因而受硅片机械强度与导热功能所限。很难经过减薄硅片来进一步减低内部热沉的热阻,这就限制了其传热功能的进一步进步。

  ⑵金属线路板布局

  金属线路板布局使用铝等金属具有极佳的热传导性质。将芯片封装到覆有几毫米厚的铜电极的PCB板上,或许将芯片封装在金属夹芯的PCB板上。然后再封装到散热片上,以处理LED因功率增大所带来的散热需求他人回答的标题。接收该布局能获患上杰出的散热特性,并大大进步了LED的输入功率。

  美国UOE公司的Norlux系列LED。将已封装的产品组装在带有铝夹层的金属芯PCB板上。此中PCB板用刁难LED器材进行电极衔接布线。铝芯夹层作为热沉散热。图2示出金属线路板布局。其缺点在于,夹层中的PCB板是热的不良导体。它会阻止热能的传导。据研讨,将OSRAM公司的GoldenDragon系列白光LED芯片LWW5SG倒装在一块3ram~3mm。且水平放置的金属线路板上,在LED器材与金属线路板之间涂敷1898In—Sil一8热接口资料,其体系热阻约为66。12K/Wt。

Copyright © 2013 觊时娱乐共羸欢乐,凯时国际,凯时网上娱乐,www.kb88.com All Rights Reserved 网站地图