Pengenalan teknologi pembuangan panas untuk produk lampu LED berdaya tinggi
Tren aplikasi pencahayaan LED dan masalah pembuangan panas Karena kemajuan berkelanjutan dari teknologi Solid State Lighting, efisiensi pencahayaan LED telah meningkat dalam beberapa tahun terakhir, dan secara bertahap dapat menggantikan sumber cahaya tradisional. Saat ini, efisiensi cahaya telah melampaui lampu pijar dan lampu halogen dan terus tumbuh ke atas.
Dan beberapa perusahaan telah mengembangkan komponen LED dengan efisiensi melebihi 100lm/W, yang juga membuat aplikasi pencahayaan LED semakin banyak digunakan, tidak hanya digunakan pada pencahayaan dalam dan luar ruangan, modul lampu latar ponsel dan lampu arah mobil, dll., lebih optimis Ini digunakan pada lampu proyeksi watt tinggi dan lampu jalan dan penerangan kuat lainnya, modul lampu latar berukuran besar, dan lampu depan otomotif. Karena keuntungan dari penghematan daya, perlindungan lingkungan dan umur panjang, tren sumber cahaya LED sebagai arus utama di masa depan akan menjadi semakin jelas.
Untuk membuat LED memancarkan cahaya yang lebih terang, perlu memasukkan daya yang lebih tinggi. Namun, efisiensi konversi fotolistrik dari LED berdaya tinggi masih terbatas. Umumnya, hanya sekitar 15~25% dari daya input yang menjadi cahaya, dan sisanya diubah menjadi energi panas. . Karena area kecil dari chip LED, panas yang dihasilkan per satuan luas (kepadatan panas) dari LED daya tinggi sangat tinggi, bahkan lebih serius daripada komponen IC umum, dan suhu sambungan chip LED sangat meningkat. , yang mudah menyebabkan masalah panas berlebih. . Suhu sambungan wafer yang berlebihan akan mengurangi kecerahan bercahaya LED, di antaranya redaman lampu merah adalah yang paling jelas. Ini juga akan menyebabkan pergeseran panjang gelombang LED mempengaruhi rendering warna, dan juga akan menyebabkan penurunan yang signifikan dalam keandalan LED. Oleh karena itu, teknologi pembuangan panas menjadi penghambat perkembangan teknologi LED saat ini.
Oleh karena itu, tantangan desain disipasi panas sangat besar. Sangat penting untuk sangat mementingkan desain pembuangan panas dari tingkat chip, tingkat paket, tingkat PCB ke tingkat modul sistem, dan mencari solusi pembuangan panas terbaik. Untuk produk lampu LED, persyaratan pembuangan panas dari tingkat lain lebih jelas karena pembatasan pembuangan panas yang besar di sisi sistem.
Untuk masalah perpindahan panas LED, metode analisis paling dasar adalah dengan menggunakan jaringan resistansi termal untuk analisis. Artinya, jaringan ketahanan termal dibangun dari jalur pembuangan panas utama LED dari sumber panas chip ke suhu sekitar, dan kemudian karakteristik dan besaran masing-masing nilai resistansi termal dianalisis. Penanggulangan untuk menurunkan nilai tahanan termal. Perlu dicatat bahwa dalam analisis aktual, jaringan ketahanan termal yang lebih rinci dapat dibentuk sesuai dengan struktur sistem, misalnya, dengan mempertimbangkan resistansi termal bahan antarmuka seperti bahan Die Attach dan Solder, atau nilai resistansi termal panas. struktur modul disipasi.
Karena konduktivitas termal yang buruk dari substrat Sapphire dari chip LED, nilai resistansi termal akan terlalu tinggi. Oleh karena itu, metode perbaikan harus mengganti Safir dengan bahan dengan konduktivitas termal tinggi seperti tembaga, atau menggunakan metode flip chip untuk menghilangkan substrat dari jalur perpindahan panas untuk mengurangi hambatan termal. nilai. Saat ini, desain pembuangan panas dengan kinerja yang lebih baik dari chip ke tingkat paket, termasuk desain substrat paduan umum dan bentuk chip flip, membuat perpindahan panas dari chip ke paket lebih mudah. Ini juga merupakan arah yang layak untuk meningkatkan ukuran wafer untuk mengurangi densitas pembangkitan panas.
Desain disipasi panas LED daya tinggi sangat penting, yang terkait dengan kualitas dan masa pakai LED. Melalui jaringan tahan panas, Anda dapat dengan cepat menganalisis kapasitas dan persyaratan pembuangan panas dan menemukan tindakan pencegahan pembuangan panas. Karena densitas pembangkitan panas yang tinggi dari LED berdaya tinggi, perlu dilakukan desain pembuangan panas dari Level Chip, Level Paket, Level Board hingga Level Sistem untuk mengurangi ketahanan termal. Dapatkan efek pendinginan terbaik. Saat ini, produsen chip dan kemasan LED utama di dunia berkomitmen untuk mengembangkan produk dengan efisiensi cahaya yang lebih tinggi. Dengan meningkatkan efisiensi kuantum cahaya, efisiensi konversi fotolistrik ditingkatkan untuk mengurangi generasi panas dari chip.
Agar pengembangan dan penerapan produk LED lebih cepat, teknologi disipasi panas terkait masih perlu dikembangkan secara bersamaan. Karena peningkatan terus menerus permintaan manusia' untuk kualitas hidup, seperti halnya permintaan untuk pembuangan panas produk IC selalu ada, desain pembuangan panas masih akan menempati posisi penting dalam desain produk berbagai LED daya tinggi.
