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具有超高导热性能的高功率LED模块

www.xmzfan.com点击次数:更新时间:2012-09-04【打印】【关闭】

LED照明产业酝酿发展至今,白光照明一直无法有效解决因散热不佳而造成封装材料劣化、发光效率低的问题。其中的原因包括LED封装的散热途径,LED封装体、PCB、散热鳍片环境层层阻隔并不顺畅,上下游产业各自努力但互不了解,因而难以整合优点并设计出高散热的LED产品,光海科技凭借其优异的技术及设计能力将LED封装体、PCB、散热模块集成在同一散热模块,获得60W的高功率LED模块其Tj为61.11℃的优异成效。
LED产品的性能指标
发光效率lm/w:发光效率的控制因子分别为晶粒规格、荧光粉比例、散热速率。
Tjunction温度控制即寿命或光衰减控制:晶粒本身对热冲击的忍受程度相当大(温度每提升10℃、发光效率衰退小于1%),然而热对于所有类型荧光材料的效应则相对敏感,荧光材料的光转换效率随温度上升而降低(图1),同时影响荧光材料寿命,尤其是当荧光材料温度超过70℃以上时会急速衰退,这意味着LED结点温度(JunctionTemperature,Tj)必须控制在70℃以下,才能有效确保LED的使用寿命(一般寿命以L70计算,LED衰退至原来亮度70%的时间),作为寿命判断依据,要求一般都在20,000小时以上。

因此,Tj的控制能力决定着LED的发光效率及寿命,光海科技开发出直接将LED芯片封装在均温板(Vaporchamber)上的技术,获得如下优势。

直接将LED芯片封装在均温板,芯片和均温板间只有Bonding层的热阻(图3),而非传统模块(图4)的层层热阻结构。

均温板导热系数为至少800W/mK,是纯铜400W/mK的2倍,氮化铝基板230W/mK的4倍,铝基板(MCPCB)3W/mK的260倍,从而得到出色的导热能力。

60W的高功率LED模块经过实测Tj=61.11℃(图6),为目前业界所测得的最低Tj。

易于控制:光海科技的LED模块,因为均温板和芯片之间只有一个Bonding层,所以测量均温板的温度几乎等于Tj,因此,只需控制散热鳍片的面积就可轻松地控制Tj,而控制Tj也就相当于控制LED寿命。

低成本:该高功率模块因为没有先前LED模块的迭床架屋的结构,直接将LED芯片键结在均温板上,中间的制程材料均已省去,因此其成本为最有竞争力的模式。
借其优异设计能力所开发出的直接将LED芯片封装在均温板上的技术,彻底解决了高功率LED模块散热不良的问题,为高功率LED模块开创出一条新的路径。
 

关键词:导热性能,高功率,LED模块,高导热

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