高功率LED的散热设计与应用趋势分析

[09-13 16:33:06]   来源:http://www.88dzw.com  信息显示与光电技术   阅读:8736

文章摘要:与低温共烧多层陶瓷一样,厚膜陶瓷基板一样会遭遇到精密度的问题,尤其是对位会有误差、线路型态较为粗糙,在产品不断要求集积化、小型化的趋势下,厚膜陶瓷基板的制作方式将会遭遇产品小型化的严苛挑战,同样在面对共晶、覆晶的制作需求时,厚膜陶瓷基板也会有对位与精确度的物理限制存在。但前述也有提到,透过打金线的方式改善,再搭配特殊陶瓷基板的模式,对于LED元件散热具有相当大的效益,但金线连结的散热效能仍相当有限,近来也有多种解决方案针对此进行改善,例如采用具高散热系数的基板材料,如以碳化硅基板或矽基板取代传统的氧化铝材质,或改用氮化铝或阳极化铝基板等手段,藉此达到内部高效散热目的。高功率LED元件 模块厂的

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  与低温共烧多层陶瓷一样,厚膜陶瓷基板一样会遭遇到精密度的问题,尤其是对位会有误差、线路型态较为粗糙,在产品不断要求集积化、小型化的趋势下,厚膜陶瓷基板的制作方式将会遭遇产品小型化的严苛挑战,同样在面对共晶、覆晶的制作需求时,厚膜陶瓷基板也会有对位与精确度的物理限制存在。

  但前述也有提到,透过打金线的方式改善,再搭配特殊陶瓷基板的模式,对于LED元件散热具有相当大的效益,但金线连结的散热效能仍相当有限,近来也有多种解决方案针对此进行改善,例如采用具高散热系数的基板材料,如以碳化硅基板或矽基板取代传统的氧化铝材质,或改用氮化铝或阳极化铝基板等手段,藉此达到内部高效散热目的。

  高功率LED元件 模块厂的散热设计手段

  而在系统电路板的部份,多半是模块厂著墨较多的改善角度,早期LED模块产品大多使用PCB材料作为架构基础,但实际上PCB材料的散热效率有限,近来针对高效能LED光源模块多数已逐渐导入具高效导热的金属基板材质取代PCB,例如铝基板(MCPCB)或是其它利用金属材料强化的应用基板,除了系统电路板本身的应用材质改变外,为了近一步强化散热与热交换效率,于模块外部也会采取设置铝挤型散热鳍片,或主动式散热风扇,透过强制气冷的手段强化加速热散逸的目的。


各式高功率LED灯具模块

  在LED元件的核心,也有尝试透过改善金线的制作逻辑,改用覆晶或共晶的模式将晶粒与外部进行连结,取得供应电源的设计方式,而透过此法所制成的LED元件,内部连接晶粒的导线从点的接触一举变成面的连结,热传导的基础条件大幅强化,自然也能加速内部的热源散逸到元件外部!但共晶或覆晶的制程手段成本较高,对于基板的精密度要求极高,假若基板的平整度不佳,也会影响后段成品的良率表现,其技术成熟度仍需要时间考验。


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