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深入解读LED封装新趋势——LED模组化

时间:2016-04-30来源:未知 作者:8pbm点击:
目前LED照具兴旺成长,出格是室内LED灯具几乎每天都有新的公司插手,新的灯具降生。故LED室内灯具市场是八门五花,各行其道,如许一来给室内LED灯具的尺度化出产及推广带来了很大的未便。为此,LED接口尺度化势在必行。在此次要引见为光源产物供给尺度接口。

目前LED照具兴旺成长,出格是室内LED灯具几乎每天都有新的公司插手,新的灯具降生。故LED室内灯具市场是八门五花,各行其道,如许一来给室内LED灯具的尺度化出产及推广带来了很大的未便。为此,LED接口尺度化势在必行。在此次要引见为光源产物供给尺度接口。

目前针对一些特殊场所的照明,对LED灯具的靠得住性要求出格高,好比说LED灯,LED地道灯,LED防爆灯,LED矿灯等,由此对LED光源的靠得住性要求也很是高。

低热阻COB封装目前分为铝基板COB,铜基板COB,陶瓷基板COB。

(2) 散热器的导热系数(K);

(1)低热阻封装工艺

LED模组化成长模式:(1)光源模组化,(2)器件+PCB板集成化,(3)光源和电源集成化,(4)光源,电源,散热,光学集成化,(5)毗连端口,底座尺度化。

目前LED功率约70%-80%转换成热的形式,因而,LED使用散热设想,若何将LED组件温度降到最低,不断都是使用端需考虑的重点项目。

(2) 散热器热传导;

1.COB封装

在PCB板上加上毗连器,如许以来省去了手工焊接,缩短了安装时间,别的更简单。

P0-初始光功率,-衰减系数,t-LED老化时间

(3) 散热器材质选择;

(3) 通过对流将热闲逸到空气中;

散热器设想重点:

陶瓷基板COB,陶瓷目前是最适合做LED封装基板的材料,以其优秀的导热机能,优秀的绝缘机能,热形变小等长处普遍使用与高档次,高靠得住性LED灯具中,目前可封装10-50W COB光源,可是因为其基板价钱较贵,一般用于高端LED照明和高靠得住性要求的照明范畴。

通过加灯座,一方面起到固定陶瓷COB的感化,另一方面起到电气毗连的感化。

作为LED封装影响靠得住性的前三大影响(热影响、静片子响、湿气影响)之一的热影响,是形成LED衰减的一个主要缘由。以LED芯片合用的Arrhenius模子来看,LED的结温每添加10℃,LED本身的寿命将随之削减1半。

(2) 散热器总概况积;

径(3):热闲逸机制包含热对流与热辐射。无论对流或者辐射,其成效与散热器的概况积皆成反比关系,若散热器的总概况积越大,则散热结果越佳。散热鳍片越多,可添加总概况积;但在的体积内,设想过大都量的鳍片,反而了对流的结果。此刻有很多热设想,操纵外部电扇强制对流,达到将热强制移除的结果,但此设想牵制到乐音,电等问题,在此不多加赘述。

三.散热设想

(1) COB尺度接口

COB+灯座+散热器图片

铜基板COB,因为芯片间接固定在铜,铜的导热系数在380W/m.K,导热结果好,能够封装20-50W的COB,别的光效可达130LM/W,目前普遍使用与LED投射灯,LED灯等灯具上,可是为防止局部过热,一般封装20-50W摆布COB光源。

(2)高靠得住性封装工艺

COB封装即chip On board,就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上,然后进行引线键合实现其电毗连(覆晶体例无需引线键合),即LED芯片和基板集成手艺。

径(1):LED组件和散热器的接触面并非完满平整滑腻,无法完全贴合,若无完全接触,会因间隙中空气的高热阻,导致传热结果下降。因而要快速将LED组件的热导出,其一环节布局在LED与散热器之间可否慎密的连系。简单无效的做法,在LED组件与散热器的接触概况,平均涂布适量的导热膏以填补接触面之间的间隙,并操纵螺丝加强二者之间的附出力,加强导热结果。

(1) 由发烧体(LED组件)至散热器;

二.尺度接口

0-,k-波尔兹曼,Tj-芯片的节温,Ea-活化能

(4) 热传的直线距离(L);

铝基板COB因为其基板的低成本,所以封装出来的COB光源具有超高的性价比,别的,光效最高可做到130LM/W,基于以上等长处普遍使用与LED球泡灯,LED筒灯等灯具上,可是因为铝基板导热系数的(目前常规基板导热系数在1-2W/m.K),适宜做5-10W COB光源。

因为陶瓷基板具有很高的导热系数和绝缘机能,可处理热影响和静片子响,别的陶瓷基板和硅胶具有很好的连系机能,可处理湿气影响,别的采用覆晶工艺除去金线进一步大幅度的提高了整个光源组件的靠得住性,采用COB封装提高了光源组件的性价比,因而,采用陶瓷基板COB外加覆晶工艺可满足高要求的LED使用范畴。

=0Ifexp(-Ea/kTj)

封装作为LED整个财产链的一环,毗连上游芯片和下流成品灯具。LED作为一种全新的光源,正越来越多地被融入到人们的糊口傍边,它的成长离开不了人们对照明的需求。比拟于保守光源(好比荧光灯和白炽灯),LED在接近于理论转换效率时,要比保守光源的光效超出跨越5-20倍。即便是现阶段的量产光效,其程度也在2-15倍之间,同时连系到其指向性的长处,此差距将会更大。因为发光道理的改变,其寿命也会比保守光源超出跨越良多。此外,因为LED还具备对健康和无风险等一系列的长处,其在现阶段已被为是下一代最为合适的光源。然而,LED照具至今不克不及被大量推广使用,不克不及进入千家万户,其次要缘由是LED 照具价钱居高不下,若何降低LED照具的价钱,市场和经验告诉我们---LED需要模组化。

在此以陶瓷COB为例加以申明。目前在现实利用的陶瓷COB产物中,因为陶瓷基板具有很好的导热机能,在现实焊线过程中较为坚苦;另一方面,因为陶瓷具有易碎的特征,因而,为陶瓷COB开辟一款集压紧与引出导线的灯座为首选。

针对COB封装目前可分为两大类:(1)低热阻封装工艺;(2)高靠得住性封装工艺。

以上仅以3014和5630加以申明,还有仿流明,陶瓷3535,3528等光源器件+PCB的模式,使用与LED射灯,LED灯,LED日光灯管,LED球泡灯,LED筒灯等,极大地便利LED灯具制造商。

(1) LED组件和散热器之间的慎密度及接触面的平整度;

径(4);相对于未处置的散热器,在散热器概况笼盖一层高辐射率材料(辐射率与等于1),如陶瓷或深色皮膜等,加强概况热辐射结果。一般常见的概况阳极处置,或概况蚀刻,都是提高热辐射能力的方式。

(1) 发烧体与散热器两头的温)差(△T = Tj-Th );

由以上能够看出采用COB光源有着诸多的益处,低热阻,高靠得住性,高性价比,是LED照明普及的必经之。别的,LED器件+PCB的模式极大地便利了LED灯具制造厂商,简化了功课流程,尺度化更进一步。

(4) 透过概况热辐射将热移除;

对于LED而言,选择适合的操作,并快速地将LED点亮后发生的热量导出可维持LED原有的寿命和机能,其导热路子次要为以下四项:

(3) 热传总面积(A);

(4) 鳍片数量优化(气体流动设想)

(2) 光源器件+PCB尺度接口

P=P0exp(-t)

四.竣事语

光源组件尺度接口包罗:(1)COB尺度接口;(2)光源器件+PCB尺度接口。

径(2):散热器本身会按照时间的分歧,于分歧的形成温度差。其总导热量为(Q),即某段时间内散热机构所能够导出的总热量,是由

LED封装是一个涉及到多学科(如光学、热学、机械、电学、力学、材料、半导体等)的研究课题。从某种角度而言,LED封装不只是一门制造手艺,并且也是一门根本科学,优良的封装需要对热学、光学、材料和工艺力学等物理素质的理解和使用。LED封装设想应与晶片设想同时进行,而且需要对光、热、电、布局等机能同一考虑,将浩繁器件集成化,构成LED模组,推进LED照明更好更快成长。

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