Wpływ podłoża pakietu na rozpraszanie ciepła diody LED
Problem rozpraszania ciepła jest problemem, który należy rozwiązać w opakowaniach LED dużej mocy. Ponieważ efekt rozpraszania ciepła bezpośrednio wpływa na żywotność i wydajność świetlną lampy LED, skuteczne rozwiązanie problemu rozpraszania ciepła w pakiecie LED o dużej mocy odgrywa ważną rolę w poprawie niezawodności i żywotności pakietu LED. Jakie są więc główne czynniki, które wpływają na rozpraszanie ciepła przez pakiet LED.
Pierwszy czynnik:Struktura pakietu
Struktura opakowania jest podzielona na dwa typy: strukturę mikro sprayu i strukturę flip chip.
1. Struktura Mikro sprayu
W tym systemie uszczelniającym płyn we wnęce płynu tworzy silny strumień w mikro dyszy pod pewnym ciśnieniem. Strumień bezpośrednio wpływa na powierzchnię podłoża chipa LED i usuwa ciepło wytwarzane przez chip LED, który działa na mikropompę. Na dole podgrzany płyn wchodzi do małej wnęki płynu, aby uwolnić ciepło do środowiska zewnętrznego, tak że jego temperatura spada, a następnie ponownie wpływa do mikropompy, aby rozpocząć nowy cykl.
Zalety: Struktura mikroroztrysku ma wysoką wydajność rozpraszania ciepła i równomierny rozkład temperatury podłoża chipowego LED.
Wady: Niezawodność i stabilność mikropompy mają duży wpływ na system, a struktura systemu jest bardziej skomplikowana, co zwiększa koszty operacyjne.
2. Struktura flip chipa
Flip-chip. W przypadku tradycyjnego formalnego chipa elektroda znajduje się na powierzchni emitującej światło chipa, co zablokuje część emisji światła i zmniejszy wydajność emitowania światła przez chip.
Zalety: Światło jest usuwane z szafiru na górze chipa o tej strukturze, co eliminuje cieniowanie elektrod i przewodów oraz poprawia skuteczność świetlną. Jednocześnie podłoże wykorzystuje krzem o wysokiej przewodności cieplnej, co znacznie poprawia efekt rozpraszania ciepła przez chip.
Wady: Ciepło wytwarzane przez PN tej struktury jest eksportowane przez szafirowe podłoże. Przewodność cieplna szafiru jest niska, a ścieżka wymiany ciepła jest długa. Dlatego chip tej struktury ma duży opór cieplny, a ciepło nie jest łatwo rozpraszane.
Drugi największy czynnik: Materiały opakowaniowe Materiały opakowaniowe LED są podzielone na dwa typy: materiały interfejsu termicznego i materiały podłoża.
1. materiały interfejsu termicznego
Obecnie powszechnie stosowane materiały interfejsu termicznego do opakowań LED obejmują klej przewodzący ciepło i przewodzący klej srebrny.
a) Klej przewodzący ciepło
Głównym składnikiem powszechnie stosowanego kleju przewodzącego ciepło jest żywica epoksydowa, więc jej przewodność cieplna jest mała, przewodność cieplna jest słaba, a opór cieplny jest duży.
Zalety: Klej przewodzący ciepło ma cechy izolacji, przewodzenia ciepła, odporności na wstrząsy, łatwej instalacji, prostego procesu i tak dalej.
Wady: Ze względu na niską przewodność cieplną można go stosować tylko do urządzeń pakujących LED, które nie wymagają wysokiego rozpraszania ciepła.
b) Przewodzący klej srebrny
Przewodzący klej srebrny to dioda LED przewodząca GeAs, SiC, kluczowy materiał opakowaniowy w procesie dozowania lub przygotowywania czerwonej, żółtej i żółto-zielonej diody LED z tylną elektrodą.
Zalety:
Ma funkcje mocowania i łączenia chipa, przewodzenia i przewodzenia ciepła oraz przenoszenia ciepła i ma istotny wpływ na rozpraszanie ciepła, odbicie światła i charakterystykę VF urządzenia LED. Jako materiał interfejsu termicznego, przewodzący klej srebrny jest obecnie szeroko stosowany w przemyśle LED.
2. materiały podłoża
Pewna ścieżka rozpraszania ciepła urządzeń pakietowych LED biegnie od chipa LED do warstwy wiążącej do wewnętrznego radiatora do podłoża rozpraszającego ciepło i wreszcie do środowiska zewnętrznego. Widać, że podłoże rozpraszające ciepło jest ważne dla rozpraszania ciepła przez pakiet LED. Dlatego podłoże rozpraszające ciepło musi mieć następujące cechy: wysoką przewodność cieplną, izolację, stabilność, płaskość i wysoką wytrzymałość.
