Uvođenje tehnologije odvođenja topline za LED rasvjetne proizvode velike snage
Trendovi primjene LED rasvjete i problemi sa rasipanjem topline Zbog stalnog napretka Solid State Lighting tehnologije, svjetlosna efikasnost LED dioda se poboljšala posljednjih godina i može postepeno zamijeniti tradicionalne izvore svjetlosti. Trenutno je svjetlosna efikasnost premašila žarulje sa žarnom niti i halogene sijalice i nastavlja da raste.
A neke kompanije su razvile LED komponente sa efikasnošću većom od 100lm/W, što takođe čini aplikacije za LED osvetljenje sve više i više u upotrebi, ne samo da se koriste u unutrašnjem i spoljašnjem osvetljenju, modulima pozadinskog osvetljenja mobilnih telefona i svetlima za kretanje automobila, itd., optimističniji Koristi se u projekcijskim lampama velike snage i uličnim svetiljkama i drugim jakim rasvjetama, modulima pozadinskog osvjetljenja velikih dimenzija i automobilskim farovima. Zbog prednosti uštede energije, zaštite okoliša i dugog vijeka trajanja, trend LED izvora svjetlosti kao mainstreama u budućnosti će postati sve očigledniji.
Da bi LED diode emitovale jače svjetlo, potrebno je unijeti veću snagu. Međutim, efikasnost fotoelektrične konverzije LED dioda velike snage je još uvijek ograničena. Generalno, samo oko 15~25% ulazne snage postaje svjetlo, a ostatak se pretvara u toplinsku energiju. . Zbog male površine LED čipa, proizvodnja topline po jedinici površine (gustina topline) LED diode velike snage je vrlo visoka, čak i ozbiljnija od opće IC komponente, a temperatura spoja LED čipa je znatno povećana , što lako može uzrokovati probleme s pregrijavanjem. . Prekomjerna temperatura spoja wafera će smanjiti svjetlinu LED-a, među kojima je slabljenje crvenog svjetla najočitije. To će također uzrokovati da pomak valne dužine LED-a utiče na prikaz boja, a također će uzrokovati značajno smanjenje pouzdanosti LED-a. Stoga je tehnologija odvođenja topline postala usko grlo trenutnog razvoja LED tehnologije.
Stoga je izazov dizajna odvođenja topline veliki. Potrebno je pridati veliku važnost dizajnu odvođenja toplote od nivoa čipa, nivoa paketa, nivoa PCB-a do nivoa sistemskog modula, i tražiti najbolje rešenje za disipaciju toplote. Za LED rasvjetne proizvode, zahtjevi za rasipanje topline na drugim nivoima su očigledniji zbog velikih ograničenja odvođenja topline na strani sistema.
Za problem prijenosa topline LED, najosnovnija metoda analize je korištenje mreže toplinskog otpora za analizu. Odnosno, mreža toplotnog otpora se konstruiše od glavne putanje toplotne disipacije LED-a od izvora toplote čipa do temperature okoline, a zatim se analiziraju karakteristike i veličine svake vrednosti toplotnog otpora. Protumjere za smanjenje vrijednosti toplotnog otpora. Treba napomenuti da se u stvarnoj analizi, detaljnija mreža toplotnog otpora može formirati prema strukturi sistema, na primjer, uzimajući u obzir toplinsku otpornost materijala sučelja kao što su materijal za pričvršćivanje i lemljenje, ili vrijednost toplinske otpornosti topline struktura disipacionog modula.
Zbog loše toplotne provodljivosti safirne podloge LED čipa, vrednost toplotnog otpora će biti previsoka. Stoga, metoda poboljšanja mora zamijeniti Sapphire materijalom visoke toplinske provodljivosti kao što je bakar, ili koristiti metodu flip chip za uklanjanje podloge sa puta prijenosa topline kako bi se smanjio toplinski otpor. vrijednost. Trenutno, dizajn odvođenja toplote sa boljim performansama od čipa do nivoa pakovanja, uključujući dizajn supstrata od uobičajene legure i oblika flip čipa, čini prenos toplote sa čipa na pakovanje lakšim. Također je izvodljiv smjer povećanja veličine pločice kako bi se smanjila gustina stvaranja topline.
Dizajn disipacije topline kod LED dioda velike snage je vrlo važan, što se odnosi na kvalitetu i vijek trajanja LED dioda. Kroz mrežu termičke otpornosti možete brzo analizirati kapacitet i zahtjeve za rasipanje topline i pronaći protumjere za disipaciju topline. Zbog velike gustine generiranja topline LED dioda velike snage, potrebno je provesti dizajn odvođenja topline od nivoa čipa, nivoa paketa, nivoa ploče do nivoa sistema kako bi se smanjio termički otpor. Ostvarite najbolji efekat hlađenja. Trenutno, najveći proizvođači LED čipova i ambalaže u svijetu posvećeni su razvoju proizvoda s većom svjetlosnom efikasnošću. Poboljšanjem kvantne efikasnosti svjetlosti, efikasnost fotoelektrične konverzije je poboljšana kako bi se smanjilo stvaranje topline čipa.
Kako bi se razvoj i primjena LED proizvoda učinili bržim, odgovarajuća tehnologija odvođenja topline još uvijek se mora razvijati istovremeno. Zbog stalnog poboljšanja ljudske' potražnje za kvalitetom života, kao što je potražnja za disipacijom toplote IC proizvoda oduvijek postojala, dizajn odvođenja topline će i dalje zauzimati važnu poziciju u dizajnu proizvoda razne LED diode velike snage.
