因为led灯的核心部分是PN结(P型半导体和N型半导体通过不同的掺杂工艺制作在同一半导体衬底上,在它们的界面形成空间电荷区,称为PN结),而光能通过PN结内部的吸收片和环氧树脂硅胶转化为热能,对灯有很大的副作用,使LED灯内部温度越来越高,亮度越来越低,寿命越来越短,所以良好的散热是保持LED灯的。
因为led灯的核心部分是PN结(P型半导体和N型半导体通过不同的掺杂工艺制作在同一半导体衬底上,在它们的界面形成空间电荷区,称为PN结),而光能通过PN结内部的吸收片和环氧树脂硅胶转化为热能,对灯有很大的副作用,使LED灯内部温度越来越高,亮度越来越低,寿命越来越短,所以良好的散热是保持LED灯的。
接下来,我们介绍大功率LED封装结构:
由于人们对LED光源的要求越来越高,不仅对LED光输出率和光色有不同的要求,对发光强度也有不同的要求。为了满足客户的需求,提高封装技术,芯片厂商也对封装工厂提出了更高的要求,设计出更能满足客户需求的封装结构,从而提高led的外部光利用率。
不同企业应用研究领域对LED光源可以提出一个更高质量要求,除了对LED出光效率、光色有不同的要求,而且对出光角度、光强分布有不同的要求。这不但发展需要进行上游芯片厂开发新半导体材料,提高管理芯片技术制作生产工艺,设计出满足社会要求的芯片,而且对下游封装厂提出具有更高水平要求,设计出满足学生一定光强分布的封装产业结构,提高LED外部的光利用率。
现有的散热技术主要由以下几部分组成:散热铝型材、导热硅膜或导热硅胶、导热陶瓷膜、绝缘硅膜LED灯组件、电极、LED底座。
导热硅胶的散热过程是:LEDpn结发出的热源经过LED底座到焊膏焊接层再到镀铜层,经过绝缘层到散热铝板,再到导热硅胶片或导热硅脂,再把热量传导到散热铝板上散热,这样就完成了整个散热环节。
一般来说,发光二极管灯座的热导率约为80瓦/米。铜涂层的热导率为400 w/m k,铝板的拉力约为IW/m。发光二极管的热导率为0.8~5.0 w/m k,越接近发光二极管的PN结,热流密度越高。这样,导热硅油片/导热硅油脂的温度与铝板的横向热导率相同。绝热层的热流密度高于导热硅脂,可见散热最困难的部分是铝板的绝热层。
由于铝板上的绝缘层是最难散热的,所以钻孔去除镀铜层和绝缘层,这样就可以露出铝基板,在露出的铝板上可以沉积锌,锌面可以镀镍,镍上可以镀铜,然后在铜上喷锡或者镀金。处理后的涂层附着力强,导热性好,经过电镀工艺后可以将LED焊接到铝板上。焊接完成后,LED的PN结发出的热量经过LED底座到焊膏焊块,再到铝板,再经过LED灯的导热硅胶垫片或导热硅脂,将热量传导到散热铝型材,再传导到空气中。由于去除了导热系数非常小的绝缘层,散热效果大大增强,LED底座的温度也相应降低,从而延长了LED灯的寿命和稳定性。
