Introducció de tecnologia de dissipació de calor per a productes d'il·luminació LED d'alta potència
Tendències d'aplicació d'il·luminació LED i problemes de dissipació de calor A causa de l'avenç continu de la tecnologia d'il·luminació d'estat sòlid, l'eficiència lluminosa dels LED ha millorat en els últims anys i pot substituir gradualment les fonts de llum tradicionals. Actualment, l'eficiència lluminosa ha superat les làmpades incandescents i les làmpades halògenes i continua creixent cap amunt.
I algunes empreses han desenvolupat components LED amb una eficiència superior a 100lm/W, la qual cosa també fa que les aplicacions d'il·luminació LED siguin cada cop més utilitzades, no només s'han utilitzat en il·luminació interior i exterior, mòduls de retroil·luminació de telèfons mòbils i llums de direcció de cotxes, etc., més optimista S'utilitza en làmpades de projecció i fanals d'alta potència i altres il·luminació forta, mòduls de retroil·luminació de gran mida i fars d'automòbil. A causa dels avantatges de l'estalvi d'energia, la protecció del medi ambient i la llarga vida útil, la tendència de la font de llum LED com a corrent principal en el futur es farà cada cop més evident.
Per tal que els LED emetin una llum més brillant, cal introduir una potència més alta. Tanmateix, l'eficiència de conversió fotoelèctrica dels LED d'alta potència encara és limitada. En general, només un 15 ~ 25% de la potència d'entrada es converteix en lleugera, i la resta es converteix en energia tèrmica. . A causa de la petita àrea del xip LED, la generació de calor per unitat d'àrea (densitat de calor) del LED d'alta potència és molt alta, fins i tot més greu que el component IC general, i la temperatura d'unió del xip LED augmenta molt. , que és fàcil de causar problemes de sobreescalfament. . Una temperatura excessiva de la unió de les hòsties reduirà la brillantor lluminosa del LED, entre els quals l'atenuació de la llum vermella és la més òbvia. També farà que el canvi de longitud d'ona del LED afecti la representació del color i també provocarà una reducció significativa de la fiabilitat del LED. Per tant, la tecnologia de dissipació de calor s'ha convertit en el coll d'ampolla del desenvolupament actual de la tecnologia LED.
Per tant, el repte del disseny de dissipació de calor és gran. Cal donar una gran importància al disseny de dissipació de calor des del nivell de xip, nivell de paquet, nivell de PCB fins a nivell de mòdul del sistema i buscar la millor solució de dissipació de calor. Per als productes d'il·luminació LED, els requisits de dissipació de calor d'altres nivells són més evidents a causa de les grans restriccions de dissipació de calor al costat del sistema.
Per al problema de la transferència de calor LED, el mètode d'anàlisi més bàsic és utilitzar la xarxa de resistència tèrmica per a l'anàlisi. És a dir, es construeix una xarxa de resistència tèrmica a partir del camí principal de dissipació de calor del LED des de la font de calor del xip fins a la temperatura ambient, i després s'analitzen les característiques i magnituds de cada valor de resistència tèrmica. Contramesures per reduir el valor de la resistència tèrmica. Cal tenir en compte que en l'anàlisi real, es pot formar una xarxa de resistència tèrmica més detallada segons l'estructura del sistema, per exemple, tenint en compte la resistència tèrmica dels materials d'interfície com el material de connexió de matriu i la soldadura, o el valor de resistència tèrmica de la calor. Estructura del mòdul de dissipació.
A causa de la mala conductivitat tèrmica del substrat Sapphire del xip LED, el valor de resistència tèrmica serà massa alt. Per tant, el mètode de millora ha de substituir el safir per un material amb alta conductivitat tèrmica, com ara el coure, o utilitzar el mètode de xip de volta per eliminar el substrat de la ruta de transferència de calor per reduir la resistència tèrmica. valor. En l'actualitat, el disseny de dissipació de calor amb un millor rendiment del xip al nivell del paquet, inclòs el disseny del substrat d'aliatge comú i la forma de xip flip, fa que la transferència de calor del xip al paquet sigui més fàcil. També és una direcció factible augmentar la mida de l'hòstia per reduir la densitat de generació de calor.
El disseny de dissipació de calor dels LED d'alta potència és molt important, que està relacionat amb la qualitat i la vida útil dels LED. A través de la xarxa de resistència tèrmica, podeu analitzar ràpidament la capacitat i els requisits de dissipació de calor i trobar contramesures de dissipació de calor. A causa de l'alta densitat de generació de calor dels LED d'alta potència, és necessari realitzar un disseny de dissipació de calor des del nivell de xip, el nivell del paquet, el nivell de la placa fins al nivell del sistema per reduir la resistència tèrmica. Obteniu el millor efecte de refredament. Actualment, els principals fabricants de xips i envasos LED del món es comprometen a desenvolupar productes amb una eficiència lluminosa més alta. En millorar l'eficiència quàntica de la llum, es millora l'eficiència de conversió fotoelèctrica per reduir la generació de calor del xip.
Per tal d'agilitzar el desenvolupament i l'aplicació de productes LED, la tecnologia de dissipació de calor relacionada encara s'ha de desenvolupar simultàniament. A causa de la millora contínua de la demanda humana' per a la qualitat de vida, de la mateixa manera que la demanda de dissipació de calor dels productes IC sempre ha existit, el disseny de dissipació de calor encara ocuparà una posició important en el disseny del producte de diversos LED d'alta potència.
