解析大功率LED球泡燈散熱問題

當(dāng)今LED白光產(chǎn)品被逐漸運(yùn)用于各大領(lǐng)域投入使用，人們在感受其大功率LED白光帶來的驚人快感同時(shí)也在擔(dān)心其存在的種種實(shí)際問題！首先從大功率LED白光本身性質(zhì)來說。大功率LED仍舊存在著發(fā)光均一性不佳、封閉材料的壽命不長尤其是其LED芯片散熱問題很難得到很好的解決，而無法發(fā)揮白光LED被期待的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。

　　其次從大功率LED白光市場價(jià)格來說。當(dāng)今大功率LED還是一種貴族式的白光產(chǎn)品，因?yàn)榇蠊β十a(chǎn)品的價(jià)格還是過高，而且技術(shù)上還是有待完善，所以說大功率白光LED產(chǎn)品不是誰想用就能夠用的。下面分解下大功率LED散熱的相關(guān)問題。

　　近些年在業(yè)界專家的努力下對大功率LED芯片散熱問題提出了一下幾點(diǎn)改善方案：1.通過提高LED晶片面積來增加發(fā)光量。2.采用封裝數(shù)個(gè)小面積LED晶片。3.改變LED封裝材料和螢光材料。那么是不是通過以上三種方法就可以完全改進(jìn)大功率LED白光產(chǎn)品的散熱問題了呢？實(shí)則斐然！首先我們雖然將LED芯片的面積增大，以此獲得更多的光通量(光單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的光束數(shù)即為光通量，單位ml)希望能夠達(dá)到我們想要的白光效果，那么是不是大功率LED白光散熱問題就真的無法解決了呢？當(dāng)然不是無法解決了。針對單純增大晶片面積而出現(xiàn)的負(fù)面問題，LED白光業(yè)者們就根據(jù)電極構(gòu)造的改良及覆晶的構(gòu)造并利用封裝數(shù)個(gè)小面積LED晶片等方式從大功率LED晶片表面進(jìn)行改良從而來達(dá)到60lm/W的高光通量低高散熱的發(fā)光效率。

　　其實(shí)還有一種方法可以有效改進(jìn)大功率LED芯片散熱問題。那就是將其白光封裝材料用硅樹脂取代以往的塑料或者有機(jī)玻璃。更換封裝材料不僅能夠解決LED芯片散熱問題更能夠提高白光LED壽命，真是一箭雙雕啊。我想說的是幾乎所有像大功率LED白光這樣的高功率白光LED產(chǎn)品都應(yīng)該采用硅樹脂作為封裝的材料。為什么現(xiàn)在大功率LED中必須采用硅膠作為封裝材料？因?yàn)楣枘z對同樣波長光線的吸收率不到1%。但是環(huán)氧樹脂對400-459nm的光線吸收率高達(dá)45%，很容易由于長期吸收這種短波長光線以后產(chǎn)生的老化而使光衰嚴(yán)重。

　　當(dāng)然在實(shí)際的生產(chǎn)生活中還會出現(xiàn)很多像大功率LED白光芯片散熱這樣的問題，因?yàn)槿藗儗Υ蠊β蔐ED白光越廣泛的應(yīng)用就會出現(xiàn)越深入難解的種種問題！LED芯片的特點(diǎn)是在極小的體積內(nèi)產(chǎn)生極高的熱量。而LED本身的熱容量很小，所以必須以最快的速度把這些熱量傳導(dǎo)出去，否則就會產(chǎn)生很高的結(jié)溫。為了盡可能地把熱量引出到芯片外面，人們在LED的芯片結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了很多改進(jìn)。為了改善LED芯片本身的散熱，其最主要的改進(jìn)就是采用導(dǎo)熱更好的襯底材料。像Cree公司的LED的熱阻因?yàn)椴捎昧颂蓟枳骰?，要比其他公司的熱阻至少低一倍?/p>

　　即使能夠解決從晶片到封裝材料間的抗熱性，但因從封裝到PCB板的散熱效果不好的話，同樣也是造成LED晶片溫度的上升，出現(xiàn)發(fā)光效率下降的現(xiàn)象。所以，就像是松下就為了解決這樣的問題，從2005年開始，便把包括圓形，線形，面型的白光LED，與PCB基板設(shè)計(jì)成一體，來克服可能因?yàn)槌霈F(xiàn)在從封裝到PCB板間散熱中斷的問題。

　　因此，在面對不斷提高電流情況的同時(shí)，如何增加抗熱能力，也是現(xiàn)階段的急待被克服的問題，從各方面來看，除了材料本身的問題外，還包括從晶片到封裝材料間的抗熱性、導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)、封裝材料到PCB板間的抗熱性、導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，及PCB板的散熱結(jié)構(gòu)等，這些都需要作整體性的考量。