LED照明產業醞釀發展至今,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、散熱鰭片環境層層阻隔并不順暢,上下游產業各自努力但繞行電感互不了解,因而難以整合優點并設計出高散熱的LED產品,光海科技憑借其優異的技術及設計能力將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℃的優異成效。
LED產品的性能指標
發光效率lm/w:發光效率的控制因子分別為晶粒規格、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:晶粒本身對熱沖擊的忍受程度相當大(溫度每提升10℃、發光效率衰退小于1%),然而熱對于所有類型熒光材料的效應則相對敏感,熒光材料的光轉換效率隨溫度上升而降低(圖1),同時影響熒光材料壽命,尤其是當熒光材料溫度超過70℃以上時會急速衰退,這意味著LED結點溫度(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計算,LED衰退至原來亮度70%的時間),作為壽命判斷依據,要求一般都在20,000小時以上。
因此,Tj的控制能力決定著LED的發光效率及壽命,光海科技開發出直接將LED芯片封裝在均溫板(Vaporchamber)上的技術,獲得如下優勢。
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),而非傳統模塊(圖4)的層層熱阻結構。
均溫板導熱系數為至少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,從而得到出色的導熱能力。60W的高功率LED模塊經過實測Tj=61.11℃(圖6),為目前業界所測得的最低Tj。
易于控制:光海科技的LED模塊,因為均溫板和芯片之間只有一個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也就相當于控制LED壽命。
低成本:該高功率模塊因為沒有先前LED模塊的迭床架屋的結構,直接將LED芯片鍵結在均溫板上,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。
借其優異設計能力所開發出的直接將LED芯片封裝在均溫板上的技術,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值開創出一條新的路徑。
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