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发表时间:2018-08-01 00:00:00

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随着高功率LED技术的发展,使得LED灯具面临到热管理和散热设计的严苛挑战,因为温度升高不但会造成亮度下降,当温度超过摄氏100度时更会加速灯具本体及封装材料的劣化。


      随着高功率LED技术的发展,使得LED灯具面临到热管理和散热设计的严苛挑战,因为温度升高不但会造成亮度下降,当温度超过摄氏100度时更会加速灯具本体及封装材料的劣化。因此,除了LED封装组件本身的散热技术外,LED灯具的散热及导热设计更是维持灯具寿命的最大关键。

      LED应用于户外照明,其散热设计相较于其他LED终端产品(例如:LED背光面板、LED车用照明…等)更为复杂多元,因为LED灯具的操作环境会因为温度变化、沙尘量、湿度…等因素更加严苛。以LED路灯为例,要能够长时间于户外环境工作,不仅必须符合安全法规的要求 (例如:UL、CE…),更需达到克服光学特性稳定性(如、光衰变化)、沙尘侵袭、鸟粪堆积、空气中胶质悬浮物质及水气虹吸现象造成之防水防尘问题等可靠度及恶劣环境的考验。

     在灯具设计方面,由LED蕊片、LED芯片基板、芯片封装、线路设计、系统电路板、散热鳍片到灯具外壳再再都考验着LED产业上、中、下游的研发能力。传统用于指示灯的LED多为炮弹型结构,其四周以绝缘性环氧树脂(epoxy)进行封装,故LED晶粒所产生的热能主要由下方的两根金属导线以传导方式往系统电路板方向散出。然而当LED跨入照明领域后,1W以上的高功率LED成为主流,也为了增加热传导面积,照明用途之LED改采平板式封装,使LED芯片基板和系统电路板能有较大的贴和面积。

      目前常见的LED芯片基板为陶瓷基板,其散热性佳,低膨胀系数等特性,减低因热应力而产生的变型,其次还具有耐热、耐潮、绝缘等优点,故陶瓷基板成为高功率照明用LED芯片基板的常用散热材料。陶瓷基板目前分为3大类:(1)氧化铝(Al2O3)、 (2)低温共烧陶瓷(LTCC)、(3)氮化铝(AlN),其中以AlN之导热性最佳,但技术门坎最高,故AlN多用于3W以上之LED产品,而Al2O3则用于1W~3W的范围,LTCC则适用于大尺寸大功率、小尺寸小功率之LED产品。


(责任编辑:信德电子)





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