LED照明產(chǎn)業(yè)醞釀發(fā)展至今,白光照明一直無法有效解決因散熱不佳而造成封裝材料劣化、發(fā)光效率低的問題。其中的原因包括LED封裝的散熱途徑,LED封裝體、PCB、散熱鰭片環(huán)境層層阻隔并不順暢,上下游產(chǎn)業(yè)各自努力但繞行電感互不了解,因而難以整合優(yōu)點(diǎn)并設(shè)計(jì)出高散熱的LED產(chǎn)品,光海科技憑借其優(yōu)異的技術(shù)及設(shè)計(jì)能力將LED封裝體、PCB、散熱模塊集成在同一散熱模塊,獲得60W的高功率LED模塊其Tj為61.11℃的優(yōu)異成效。
LED產(chǎn)品的性能指標(biāo)
發(fā)光效率lm/w:發(fā)光效率的控制因子分別為晶粒規(guī)格、熒光繞行電感器粉比例、散熱速率。
Tjunction溫度控制即壽命或光衰減控制:晶粒本身對(duì)熱沖擊的忍受程度相當(dāng)大(溫度每提升10℃、發(fā)光效率衰退小于1%),然而熱對(duì)于所有類型熒光材料的效應(yīng)則相對(duì)敏感,熒光材料的光轉(zhuǎn)換效率隨溫度上升而降低(圖1),同時(shí)影響熒光材料壽命,尤其是當(dāng)熒光材料溫度超過70℃以上時(shí)會(huì)急速衰退,這意味著LED結(jié)點(diǎn)溫度(JunctionTemperature,Tj)必須控制在70℃以下,才能有效確保LED的使用壽命(一般共模電感壽命以L70計(jì)算,LED衰退至原來亮度70%的時(shí)間),作為壽命判斷依據(jù),要求一般都在20,000小時(shí)以上。
因此,Tj的控制能力決定著LED的發(fā)光效率及壽命,光海科技開發(fā)出直接將LED芯片封裝在均溫板(Vaporchamber)上的技術(shù),獲得如下優(yōu)勢(shì)。
直接將LED芯片封裝在均溫板,芯片和均溫板間只有Bonding層的熱阻(圖3),而非傳統(tǒng)模塊(圖4)的層層熱阻結(jié)構(gòu)。
均溫板導(dǎo)熱系數(shù)為至少800W/mK,是純銅400W/mK的2倍,氮化鋁基板230W/mK的4倍,鋁基板(MCPCB)3W/mK的
260倍,從而得到出色的導(dǎo)熱能力。60W的高功率LED模塊經(jīng)過實(shí)測Tj=61.11℃(圖6),為目前業(yè)界所測得的最低Tj。
易于控制:光海科技的LED模塊,因?yàn)榫鶞匕搴托酒g只有一個(gè)Bonding層,所以測量均溫板的溫度幾乎等于Tj,因此,只需控制散熱鰭片的面積就可輕松地控制Tj,而控制Tj也就相當(dāng)于控制LED壽命。
低成本:該高功率模塊因?yàn)闆]有先前LED模塊的迭床架屋的結(jié)構(gòu),直接將LED芯片鍵結(jié)在均溫板上,中間的制程材料均已省去,因此其成本為最有競爭力的模式。
借其優(yōu)異設(shè)計(jì)能力所開發(fā)出的直接將LED芯片封裝在均溫板上的技術(shù),徹底解決了高功率LED模塊散熱不良的問題,為高功率LED模塊電感器q值開創(chuàng)出一條新的路徑。
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