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陶瓷电路板解紫外LED散热之痛

  • 发布时间:2020-12-28 09:33:26
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随着我国加入联合国环境大会,2020年起逐步全面禁止汞添加产品的制造和进出口的政策落实只是时间的问题,这意味着紫外LED作为汞灯替代品将会迎来井喷式的发展。另外,紫外LED以其杀菌、无汞、环保等优点被广泛应用在照明、印刷、医疗健康、高密度的信息储存和保密通讯等领域,前景较被看好。

 

然而,大功率LED灯的散热问题是其在照明领域应用的一大发展瓶颈,是制约其成新一代照明光源的一个重要原因。

芯片-铝基板-散热器三层结构模式是目前市场上大部分大功率LED照明灯具所采用的方法。目前仍沿用LED早期用于显示灯和指示灯的方式作为大功率LED的热管理系统,这种热管理模式仅限于小功率LED使用。采用三层结构模式的方式制备出来的大功率LED照明,在系统构造方面仍存在很多不合理的地方。结构之间高的结温、低的散热效率、以及更多的接触热阻,使芯片释放出来的热量无法及时有效地散出,使LED照明灯聚光效低、寿命短、光衰大,不能满足照明需求。受结构、成本和功耗等诸多因素的限制,大功率LED照明主要采用被动式散热机制,而被动式散热具有较大的局限性。

 

一般而言,LED灯的寿命随着工作温度的升高而缩短。而LED散热一般通过以下方式:1.从空气中散热。2.热能直接由电路板导出。3.经由金线将热能导出。4.若为共晶及flip chip 制程,热能将经由通孔至系统电路板而导出。因此,散热基板材料的选择与其LED晶粒的封装方式在LED热散管理上占了极为重要的一环。

 

据了解,LED 散热支架最主要的作用就是在于,如何有效的将热能从LED晶粒传导到系统散热,以降低LED晶粒的温度,增加发光效率与延长LED寿命,因此,散热支架热传导效果的优劣就成为业界在选用散热支架时,重要的评估项目之一。传统的铝基电路板MCPCB的热导率是1~2W/mk,而氧化铝陶瓷的热导率为15~35 W/m.k,氮化铝陶瓷的热导率为170~230 W/m.,斯利通陶瓷基板具有较高的热导率,是目前高功率LED散热最合适的方案,CERR、欧司朗、飞利浦及日亚化等国际大厂都是使用陶瓷基板作为LED晶粒散热材质。

 

受国家集成电路产业扶持的政策影响,至2020年,国内半导体元件产品产业将保持20%的复合年均增长率,规模达46亿美元。陶瓷电路板以其优良的散热特色在LED行业具有宽广的应用案例和领域,未来势必具有极高的商业价值。

 

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