大功率led照明產(chǎn)品及散熱技術(shù)(完整版)
【正文】 。我國大陸較晚開展超高亮度紅、黃與藍綠光器件的研制工作，目前上海大晨光電的功率型器件開發(fā)工作也達到了一定的水平。采用金屬有機化合物汽相淀積的外延生長技術(shù)和多量子阱結(jié)構(gòu)增大芯片面積，從而加大芯片的工作電流，提高芯片的整體功率。采用新型封裝結(jié)構(gòu)的主要目標(biāo)是提高光電功率轉(zhuǎn)換效率。采用ＩｎＧａＡｌＰ（ＡＳ）紋理表面結(jié)構(gòu)的新一代功率型ＬＥＤ芯片，可以獲得大于５０％的外量子效率，其基本性能與ＴＳ結(jié)構(gòu)的ＬＥＤ相當(dāng)，不僅可取代常 功率型ＬＥＤ產(chǎn)品已獲市場認可，供不應(yīng)求，目前產(chǎn)銷矛盾突出。功率型ＬＥＤ項目是高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出項目，在國內(nèi)外市場上都具有相當(dāng)?shù)母偁幠芰?。如?LED的散熱墊與 PCB的敷銅層采用回流焊焊在一起，則 RCB=0，則上式可寫成：(2)RBA=(TC－ TC)/PDRJA=RJC+RBA=16+=? 如果設(shè)計的 TJ=90OC,則按上條件不能滿足設(shè)計要求 ,需改換散熱更好的 PCB板或增大散熱面積并再一次試驗和計算 ,直到滿足 TJ≤TJMAX為止 .另一方法是 ,更換 LED的 RJC太大產(chǎn)品如 RJC=9OC/WTJ==RJC*IF*VF+TC=9(*)+71=作業(yè)? 已知 3W白光 LED， RJC=12OC/W， K型熱電偶點溫度計測量頭焊在散熱墊上。設(shè)計理論傅立葉定律：新型熱管技術(shù)自激式振蕩流熱管 環(huán)路熱管 它們作為傳統(tǒng)熱管技術(shù)的延伸，也是依靠液體相變實現(xiàn)換熱的，傳熱能力較燒結(jié)熱管提高 2030％，具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適應(yīng)性好、熱輸運距離遠等特點，是解決大功率 LED燈散熱問題最為有效的解決方案。對于 LED燈具而言，更是需要將光源、散熱、供電和燈具等集成考慮。這會大大的減弱大功率的使用效果。散熱方式對比LED散熱處理方案? 1)小功率的環(huán)氧樹脂散熱法? 2)鋁基板（缺點：金屬熱膨脹系數(shù)很大與低膨脹陶瓷芯片焊接易受熱沖擊，發(fā)生不調(diào)協(xié)）? 3）陶瓷基板（是新一代散熱材料，散熱佳，耐高溫，價高數(shù)倍）? 4）導(dǎo)熱硅脂（用耒向散熱片傳導(dǎo) LED散發(fā)出耒的熱量。,LED? PCB試驗板：雙層銅板 40*40*如果已測出 LED散熱墊的溫度 TC，則 (1)式可寫成：(1)散熱的計算公式 —— 上游產(chǎn)業(yè)完成(B)系統(tǒng)集成，主要針對燈具散熱方式，提高換熱功率。大功率 LED的散熱問題? 例如， 1個 10W白光 LED若其光電轉(zhuǎn)換效率為 20%，則有 8W的電能轉(zhuǎn)換成熱能，若不加散熱措施，則大功率 LED的器芯溫度會急速上升，當(dāng)其結(jié)溫（ TJ）上升超過最大允許溫度時（一般是 150℃ ），大功率 LED會因過熱而損壞。次級貼裝示意圖LED特點? 耗電量少，白熾燈的 1/8，熒光燈的 50％；? 發(fā)光效率高，可達到 50～ 200lm/W；? 體積小，重量輕，穩(wěn)定性好，壽命達 10萬小時；? 使用低壓電源，安全可靠；? 生產(chǎn)和使用過程中無污染，有利于環(huán)保。?國內(nèi)外市場競爭力?目前，按照常規(guī)理念設(shè)計的超高亮度ＬＥＤ遠遠不能滿足固體照明所需的光通量。功率型ＬＥＤ所用的外延材料，雖然其內(nèi)量子效率還需進一步提高，但獲得高發(fā)光通量的最大障礙乃是芯片的取光效率低，其原因是半導(dǎo)體與封裝環(huán)氧的折射率相差較大，致使內(nèi)部的全反射臨界角很小。功率型 led產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)n芯片結(jié)構(gòu) n晶片鍵合（ Wａｆｅｒ Bｏｎｄｉｎｇ） 當(dāng)該器件的正向電流為１Ａ，正向電壓為３．３Ｖ時，光輸出功率達４００ｍ W。功率型ＬＥＤ芯片的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的四個重要環(huán)節(jié)：（ 1）通過加大工作電流提高芯片的整體功率；（ 2）采用新型的封裝結(jié)構(gòu)提高光電功率轉(zhuǎn)換效率；（ 3）設(shè)計新的芯片結(jié)構(gòu)以提高取光效率；（ 4）采用導(dǎo) 因此，ＬＥＤ要在照明領(lǐng)域發(fā)展，關(guān)鍵是要將其發(fā)光效率、光通量提高至現(xiàn)有照明光源的等級。? 芯片上設(shè)計靜電保護線路。但 LED要往照明業(yè)拓展，建立 LED照明 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)規(guī)范化的重要手段。? 粉涂布量控制：但是順流 LED其發(fā)射的 光子 數(shù)目則會由發(fā)光面積的加大而提高。由于藍寶石基材不導(dǎo)電， LED正負兩個電極乃設(shè)在同面。 LED要在照明領(lǐng)域發(fā)展，關(guān)鍵是要將其發(fā)光效率、光通量提高至現(xiàn)有照明光源的等級。(3) 陶瓷底板倒裝法 : 先利用 LED晶片通用設(shè)備制備出具有適合共晶焊接電極結(jié)構(gòu)的大出光面積的 LED芯片和相應(yīng)的陶瓷底板，并在陶瓷底板上制作出共晶焊接導(dǎo)電層及引出導(dǎo)電層，然后利用共晶
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