Ο αντίκτυπος του υποστρώματος συσκευασίας στη διάχυση θερμότητας LED
Το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπιστεί σε συσκευασίες LED υψηλής ισχύος. Δεδομένου ότι το φαινόμενο απαγωγής θερμότητας επηρεάζει άμεσα τη διάρκεια ζωής και τη φωτεινή απόδοση της λάμπας LED, η αποτελεσματική επίλυση του προβλήματος απαγωγής θερμότητας του πακέτου LED υψηλής ισχύος παίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της αξιοπιστίας και της διάρκειας ζωής του πακέτου LED. Ποιοι είναι λοιπόν οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την απαγωγή θερμότητας της συσκευασίας LED.
Πρώτος παράγοντας: Δομή πακέτου
Η δομή συσκευασίας χωρίζεται σε δύο τύπους: δομή μικροψεκασμού και δομή flip chip.
1.Δομή μικροψεκασμού
Σε αυτό το σύστημα στεγανοποίησης, το ρευστό στην κοιλότητα του υγρού σχηματίζει έναν ισχυρό πίδακα στο μικροστόμιο υπό μια ορισμένη πίεση. Ο πίδακας προσκρούει άμεσα στην επιφάνεια του υποστρώματος του τσιπ LED και αφαιρεί τη θερμότητα που παράγεται από το τσιπ LED, το οποίο δρα στη μικροαντλία. Κάτω, το θερμαινόμενο ρευστό εισέρχεται στη μικρή κοιλότητα του υγρού για να απελευθερώσει θερμότητα στο εξωτερικό περιβάλλον, έτσι ώστε η θερμοκρασία του να πέσει, και στη συνέχεια ρέει ξανά στη μικροαντλία για να ξεκινήσει ένας νέος κύκλος.
Πλεονεκτήματα: Η δομή μικροψεκασμού έχει υψηλή απόδοση απαγωγής θερμότητας και ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας του υποστρώματος τσιπ LED.
Μειονεκτήματα: Η αξιοπιστία και η σταθερότητα της μικροαντλίας έχουν μεγάλη επίδραση στο σύστημα και η δομή του συστήματος είναι πιο περίπλοκη, γεγονός που αυξάνει το κόστος λειτουργίας.
2.Δομή τσιπ Flip
Flip-chip. Για το παραδοσιακό επίσημο τσιπ, το ηλεκτρόδιο βρίσκεται στην επιφάνεια εκπομπής φωτός του τσιπ, το οποίο θα εμποδίσει μέρος της εκπομπής φωτός και θα μειώσει την απόδοση εκπομπής φωτός του τσιπ.
Πλεονεκτήματα: Το φως αφαιρείται από το ζαφείρι στην κορυφή του τσιπ με αυτή τη δομή, η οποία εξαλείφει τη σκίαση των ηλεκτροδίων και των καλωδίων και βελτιώνει τη φωτεινή απόδοση. Ταυτόχρονα, το υπόστρωμα χρησιμοποιεί πυρίτιο με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, το οποίο βελτιώνει σημαντικά την επίδραση απαγωγής θερμότητας του τσιπ.
Μειονεκτήματα: Η θερμότητα που παράγεται από το PN αυτής της δομής εξάγεται μέσω του υποστρώματος ζαφείρι. Η θερμική αγωγιμότητα του ζαφείρι είναι χαμηλή και η διαδρομή μεταφοράς θερμότητας είναι μεγάλη. Επομένως, το τσιπ αυτής της δομής έχει μεγάλη θερμική αντίσταση και η θερμότητα δεν διαχέεται εύκολα.
Ο δεύτερος μεγαλύτερος παράγοντας: Υλικά συσκευασίας
Τα υλικά συσκευασίας LED χωρίζονται σε δύο τύπους: υλικά θερμικής διεπαφής και υλικά υποστρώματος.
1.υλικά θερμικής διεπαφής
Επί του παρόντος, τα υλικά θερμικής διεπαφής που χρησιμοποιούνται συνήθως για συσκευασία LED περιλαμβάνουν θερμική αγώγιμη κόλλα και αγώγιμη κόλλα ασημιού.
(α) Θερμοαγώγιμη κόλλα
Το κύριο συστατικό της συνήθως χρησιμοποιούμενης θερμικής αγώγιμης κόλλας είναι η εποξική ρητίνη, επομένως η θερμική της αγωγιμότητα είναι μικρή, η θερμική αγωγιμότητα είναι κακή και η θερμική αντίσταση είναι μεγάλη.
Πλεονεκτήματα: Η θερμική αγώγιμη κόλλα έχει τα χαρακτηριστικά μόνωσης, θερμικής αγωγιμότητας, αντικραδασμικής, εύκολης εγκατάστασης, απλής διαδικασίας και ούτω καθεξής.
Μειονεκτήματα: Λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε συσκευές συσκευασίας LED που δεν απαιτούν υψηλή απαγωγή θερμότητας.
(β) Αγώγιμη κόλλα αργύρου
Η αγώγιμη κόλλα ασημιού είναι ένα αγώγιμο υπόστρωμα LED GeAs, SiC, ένα βασικό υλικό συσκευασίας στη διαδικασία διανομής ή προετοιμασίας ενός κόκκινου, κίτρινου και κιτρινοπράσινου τσιπ LED με οπίσθιο ηλεκτρόδιο.
Πλεονεκτήματα: Έχει τις λειτουργίες στερέωσης και συγκόλλησης του τσιπ, αγωγιμότητας και μεταφοράς θερμότητας και μεταφοράς θερμότητας και έχει σημαντική επίδραση στη διάχυση θερμότητας, την ανακλαστικότητα φωτός και τα χαρακτηριστικά VF της συσκευής LED. Ως υλικό θερμικής διεπαφής, η αγώγιμη κόλλα αργύρου χρησιμοποιείται ευρέως επί του παρόντος στη βιομηχανία LED.
2.υλικά υποστρώματος
Μια ορισμένη διαδρομή απαγωγής θερμότητας των συσκευών συσκευασίας LED είναι από το τσιπ LED στο συνδετικό στρώμα στην εσωτερική ψύκτρα στο υπόστρωμα απαγωγής θερμότητας και τέλος στο εξωτερικό περιβάλλον. Μπορεί να φανεί ότι το υπόστρωμα απαγωγής θερμότητας είναι σημαντικό για την απαγωγή θερμότητας της συσκευασίας LED. Επομένως, το υπόστρωμα απαγωγής θερμότητας πρέπει να έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: υψηλή θερμική αγωγιμότητα, μόνωση, σταθερότητα, επιπεδότητα και υψηλή αντοχή.
