고출력 LED 조명 제품의 방열 기술 도입
LED 조명 응용 동향 및 방열 문제 솔리드 스테이트 조명 기술의 지속적인 발전으로 인해 최근 몇 년 동안 LED의 발광 효율이 향상되었으며 점차 기존 광원을 대체할 수 있습니다. 현재 발광 효율은 백열등과 할로겐 램프를 능가하고 계속해서 증가하고 있습니다.
그리고 일부 회사는 100lm/W를 초과하는 효율의 LED 부품을 개발하여 실내외 조명, 휴대폰 백라이트 모듈 및 자동차 방향등 등에 사용되었을 뿐만 아니라 LED 조명 응용 프로그램을 점점 더 널리 사용하게 하고 있습니다. more optimistic 고전력 프로젝션 램프 및 가로등 및 기타 강력한 조명, 대형 백라이트 모듈 및 자동차 헤드라이트에 사용됩니다. 절전, 환경 보호 및 장수명의 장점으로 인해 LED 광원이 미래의 주류가 되는 추세는 점점 더 분명해질 것입니다.
LED가 더 밝은 빛을 내기 위해서는 더 높은 전력을 입력해야 합니다. 그러나 고출력 LED의 광전 변환 효율은 여전히 제한적이다. 일반적으로 입력 전력의 15~25% 정도만 빛이 되고 나머지는 열에너지로 변환된다. . LED 칩의 작은 면적으로 인해 고전력 LED의 단위 면적당 발열량(열밀도)은 일반 IC 부품보다 훨씬 더 심각하고 LED 칩의 접합 온도가 크게 상승합니다. , 과열 문제를 일으키기 쉽습니다. . 과도한 웨이퍼 접합 온도는 LED의 발광 밝기를 감소시키며 그 중 적색광의 감쇠가 가장 분명합니다. 또한 LED의 파장 이동이 연색성에 영향을 미치고 LED의 신뢰성이 크게 저하됩니다. 따라서 방열 기술은 현재 LED 기술 개발의 병목 현상이되었습니다.
따라서 방열 설계의 과제는 큽니다. 칩 수준, 패키지 수준, PCB 수준에서 시스템 모듈 수준까지 방열 설계를 매우 중요하게 여기고 최상의 방열 솔루션을 찾는 것이 필요합니다. LED 조명 제품의 경우 시스템 측의 큰 방열 제한으로 인해 다른 수준의 방열 요구 사항이 더 명확합니다.
LED 열전달 문제의 경우 가장 기본적인 해석 방법은 열 저항 네트워크를 사용하여 해석하는 것입니다. 즉, 칩 열원에서 주변 온도까지 LED의 주요 방열 경로에서 열 저항 네트워크를 구성한 다음 각 열 저항 값의 특성과 크기를 분석합니다. 열 저항 값을 줄이기 위한 대책. 실제 해석에서는 Die Attach 재료 및 Solder와 같은 계면 재료의 열 저항이나 열 저항 값 등을 고려하여 시스템 구조에 따라 보다 자세한 열 저항 네트워크를 형성할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 소산 모듈 구조.
LED 칩의 사파이어 기판의 열전도율이 낮기 때문에 열 저항 값이 너무 높습니다. 따라서 개선 방법은 사파이어를 구리와 같이 열전도율이 높은 소재로 대체하거나 플립칩 방식을 사용하여 열전달 경로에서 기판을 제거하여 열 저항을 줄여야 합니다. 값. 현재 일반적인 합금 기판 및 플립 칩 형태의 설계를 포함하여 칩에서 패키지 수준으로 더 나은 성능을 가진 방열 설계는 칩에서 패키지로의 열 전달을 보다 쉽게 만듭니다. 발열 밀도를 줄이기 위해 웨이퍼 사이즈를 늘리는 것도 가능한 방향이다.
고출력 LED의 방열 설계는 LED의 품질 및 수명과 관련된 매우 중요합니다. 열 저항 네트워크를 통해 방열 용량 및 요구 사항을 빠르게 분석하고 방열 대책을 찾을 수 있습니다. 고출력 LED는 발열밀도가 높기 때문에 열저항을 줄이기 위해서는 Chip Level, Package Level, Board Level에서 System Level로 방열설계를 해야 합니다. 최고의 냉각 효과를 얻으십시오. 현재 세계의 주요 LED 칩 및 패키징 제조업체는 더 높은 발광 효율을 가진 제품을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 빛의 양자효율을 높여 광전변환효율을 높여 칩의 발열을 줄인다.
LED 제품의 개발 및 적용을 더 빠르게 하기 위해서는 관련 방열 기술을 동시에 개발해야 합니다. 삶의 질에 대한 인간의 지속적인 개선으로 인해 IC 제품의 방열에 대한 요구가 항상 존재했던 것처럼 방열 설계는 여전히 제품 설계에서 중요한 위치를 차지할 것입니다. 다양한 고출력 LED.
