Licht emittierende Diode (LED) seit ihrer Geburt hat Farbdruck und hohe Helligkeit von und in den blauen und violetten Leuchtdiode Leuchtdioden auf die Entwicklung von weißen LED-Leuchten basieren erreicht. Es ist die Geschichte des Mannes Allgemeinbeleuchtung bringt einen Pentium. Glühlampen und Leuchtstofflampen mit Selbst-Vergleich, Licht emittierende seiner geringen Größe, alle festen, langlebigen Leben, Umweltschutz, Energieeinsparung und eine Reihe von Vorteilen, wurde vielfach in der Automobiltechnik Beleuchtung, dekorative Beleuchtung, spielen, Telefon-Flash, mittlere und große Größe, die verwendet wird, Hinweise und LCD-Displays. TV-Anzeige Lichtquellenmodul.
2 Liter eines Jahrhunderts hat die vielversprechendsten High-Tech-Bereichen, einer der LED ist eine Elektrolumineszenzeinrichtung Implantation werden. Ⅲ ~ Ⅳ von der Familie von Verbindungen, wie Gallium-Phosphid (Gap), P-Gallium-Arsenid (GaAsP) und anderen Halbleitern in die ~ der ich - DN des elektrischen Feldes. Elektron und Loch Rekombination tritt Rolle wird ein Teil der Energie in Licht Elektrolumineszenz Energie. Die Quanten-Effekt, ohne das Auftreten von Rekombination Zucht der verbleibenden Gitterschwingung Energie in Wärme um. In der Gegenwart High-Brightness-weiße Leuchtdiode im Labor wurde eintausendein m / W-Typ-Ebene erreicht Five Hundred And One m / Watt High Power weißen LED's haben auch die kommerziellen getreten ist, hat eine einzige LED-Gerät von Anfang an Der Sprung in wenigen Milliwatt bis 5 Kilowatt. Level von mehr als 1 Watt High Power LED, die Epochen der elektro-optischen Wirkungsgrad von über 15%, die restlichen 85% in Wärme um. Die Chipgröße beträgt nur 1 mm x 1 毫米 ~ 2. Fünf mm ~ 2,5 mm. Chip Leistungsdichte bedeutet, dass ein großer Unterschied zu den traditionellen Beleuchtungseinrichtung weißes Licht emittierende Diode nicht im infraroten Teil des Spektrums aufgenommen. Yi Shi kann nicht auf seine Wärmestrahlung Freisetzung verlassen. Daher, wie die Kühlleistung zu verbessern, ist die Realisierung von High-Power LED-Branche gelöst eines der wichtigsten technischen Probleme.
Zwei thermische Effekte über die Auswirkungen der High-Power Leuchtdioden
Für die Zwecke einer einzigen LED. Wenn die Hitze konzentriert in einem kleinen Chipgröße nicht wirksam Schuppen. Wird in der Chip-Temperatur führen. Thermische Beanspruchung durch die nicht symmetrische Verteilung der Chip Licht emittierenden Leuchtstoff Lasern Effizienz und reduziert die Effizienz verursacht. Studien zeigen, dass, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet. Das Gerät wird eine Ausfallrate von Aufstieg exponentiell zu zeigen. Element Temperaturanstieg für je 2 ℃, werden mit 10% Zuverlässigkeit Tropfen Liter. Um zu gewährleisten, die Lebensdauer des Gerätes, die allgemeinen Anforderungen des pn-Übergangs der Sperrschichttemperatur bei 110 ℃ oder weniger. Entlang des pn-Übergangs Temperaturanstieg. Weiße Leuchtdioden-Licht emittierende Vorrichtung nach der Wellenlänge Rotverschiebung Zähldaten angegeben. Temperatur bei 100 ℃. Wellenlänge kann rotverschoben etwa 4 ~ 9 Nm. Was zu einer verminderten Aufnahme von Phosphor YAG-Laser werden mit dem Gesamtbetrag Lichtstärke reduziert werden, die weiße Farbe Variation. Ähnliche bei Raumtemperatur, steigende Temperatur Liter ℃. Lichtstärke der LEDs ist auf etwa 1% reduziert. Wenn das Gerät von Umgebungstemperatur bis zu 20 ℃ Kurs. Helligkeit so viel wie 35%. Intensive, wenn mehrere LED-Beleuchtung setzen sie bilden weißes Licht. Die Wärmeabgabe brauchen jemanden, der die Fragen noch ernster zu beantworten. Deshalb müssen andere Lösungen für das Thema der Wärmeableitung geworden die Anwendung von Macht Typ LED Voraussetzung.
3 Fortschritte im In-und Ausland
Für High-Power LED-Paket Wärmeableitung Probleme. Inländische und ausländische Hersteller von Geräten und sind in der Standard-Layout, Materialien und Technologien und andere Aspekte des Geräts thermische System ist standardmäßig optimiert. Zum Beispiel. In dem Paket Layout, die Akzeptanz für ein größeres Gebiet Flip-Chip-Layout, das Metall Platinenlayout, thermische Nut-Layout, Layout von mikrofluidischen Arrays, in Bezug auf die Auswahl der Materialien, wählen Sie einen geeigneten Trägermaterial und Klebstoff, mit Silikon statt aus Epoxidharz Harz.
3,1 Paketlayout
Bekanntschaft beschlossen, High-Power-Paket LED thermische Probleme, die internationale Entwicklung einer Vielzahl von Layouts, sind:
(1) Silizium-Flip-Chip (FCLED) Layout
Die Akzeptanz der traditionellen Leuchtdiode Layout installiert ist, der oben ist in der Regel beschichtet mit einer Schicht aus Epoxidharz. Die folgenden Akzeptanz von Saphir als Substrat. Fähigkeit der schlechten Wärmeleitfähigkeit Epoxidharz. Sapphire ist ein schlechter Wärmeleiter, Wärme kann nur auf folgende Pin-Chips setzen Schuppen, so dass beide vor und nach der Schwierigkeiten durch Hitze. Affect Gerät Leistung und Zuverlässigkeit.
Mid-2001. Lumileds A1GaInN Unternehmen entwickelt eine Leistung-Flip-Chip-Layout. Abbildung 1 zeigt das Layout der Chip montiert wird und Flip-Chip-LED-Layout im Gegensatz zu Silizium auf den Flip stoßen. Also. Vorkommen von High-Power LED's Geburt durch den Chip ohne die Hitze Saphir-Substrat. Aber direkte Ausbreitung der höheren Wärmeleitfähigkeit von Keramik Silizium oder Keramik-Substrat, und von dort auf das Metall Basis wegen ihrer aktiven Heizzone näher an den Kühlkörper. Wodurch die interne Kühlkörper thermischen Widerstand [21. Berechnung des thermischen Widerstandes des Layouts der Ansichten eines solchen Minimum 1 erreicht werden. 34K-Serie / W-Typ. 6 ~ 8K tatsächlich der / Watt getan, auch das Licht erhöht die Rate von 60%. Allerdings ist die thermische Beständigkeit und Kühlkörper direkt proportional zur Dicke. Daher unterliegt die mechanische Festigkeit und thermische Leitfähigkeit von Silizium begrenzt. Silizium-Wafer durch Verdünnung ist schwierig, weiter zu reduzieren interne Kühlkörper thermischen Widerstand, der die weitere Verbesserung der Wärmeübertragung Leistung einschränkt.
⑵ Metall Platinenlayout
Metal Platinenlayout Verwendung von Aluminium und anderen Metallen eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit Temperament. Der Chip-Paket, um ein paar Millimeter dick, mit einer Kupfer-Elektrode bedeckt auf der Rennstrecke Platte Bord oder Chip-Packaging in Metall-Zwischenplatte Bord auf der Leiterplatte. Und dann mit einem Kühlkörper auf der Verpackung zu lösen die LED's für Power erhöht, die durch die Kühlung brauchen jemanden, der Fragen zu beantworten. Das Layout kann vertraglich an die guten thermischen Eigenschaften zu akzeptieren und stark erhöhte die Leuchtdiode Eingangsleistung.
U. S. UOE 's Norlux Serie LED. Das Produkt wird Sandwich in der Metall-Kern mit Aluminium auf der Rennstrecke Platte Bord versammelt verpackt werden. Preis der Leiterplatte für die Elektrode der LED-Geräte angeschlossen Verkabelung. Aluminium-Sandwich-Wärme als Kühlkörper. Abbildung 2 zeigt die Metall Platinenlayouts. Der Fehler liegt in den Schichten der Platine ist schlechter Wärmeleiter. Es wird behindert Wärmeleitung. Laut der Forschung, die Osram Golden Dragon-Serie von weißen LED Flip-Chip auf einem langwelligen W5SG 3ram ~ 3mm ist. Und horizontale Metall Leiterplatte, LED-Geräte in der Leiterplatte zwischen der Metallschicht 1898In - Silber achtzehn Wärmeleitmaterial das System thermischen Widerstand von etwa 66 12K/Wt "..
(3) das Layout der Mikropumpe
Sheng Liu, die im Jahr 2006 durch den Kühler ein Mikro-Pumpen-System zu installieren, die Wärme benötigt wird, um zu lösen die LED zur Beantwortung von Fragen von anderen Menschen, und die Erfindung der überlegene Wärmeableitung Heatpipe und Kühlkörper. In dem geschlossenen System, so leuchtet die Rolle des Wassers in der Mikro-Pumpe unter dem Boden in einen kleinen Schlitz Hitze, und ging dann zurück zu den kleinen Wasserbehälter, und dann durch den Ventilator endotherm. Abbildung 3 zeigt das Layout dieser Mikropumpe. Externe Wärmewiderstand kann O. reduziert werden 192K / W. Und kann gekapselt [41 sein. Das Layout der Kühlung dieser Mikropumpe ist besser. Allerdings, wenn das Layout der ersten beiden, als ob die interne Schnittstelle des thermischen Widerstandes groß ist, wird die Wärmeleitfähigkeit erheblich reduziert werden. Und das Layout ist zu kompliziert.
3,2 Verpackungsmaterialien
Bestimmen Sie das Paket Layout. Durch die Wahl unterschiedlicher Materialien können weitere Verringerung der thermischen Widerstand, Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit. In der Gegenwart oft zu Hause und im Ausland für das Substratmaterial, die Haftung Material und Verpackungsmaterial bevorzugt.
(1) Substrat
Für Hochleistungs-LED, ist der Chip Material nie getroffen und die thermische Ausdehnung des Materials Missverhältnis zwischen der Erwärmung durch Blei aus der Elektrode brauchen jemanden, der Fragen zu beantworten. Wahl der Keramik Keramik ist Cu / Mo Platte und Cu / W-Legierung als Wärme-Board Material, aber diese waren Legierung hohen Produktionskosten, nicht förderlich für großflächige, kostengünstige Produktion. Gute Auswahl an Wärmeleitfähigkeit von Aluminium, Kupfer, da die Hitze des Trägermaterials ist der aktuelle Fokus des Kreises.
⑵ Klebstoff
Durch geeignete Wahl der Chip Substrathaftung von Materialien. Und Haftung in der Produktion, um sicherzustellen, dass die Dicke der so klein wie möglich. Damit soll sichergestellt werden, dass die Wärmeleitfähigkeit Eigenschaften des Gerätes sehr wichtig ist. Normalerweise nutzen thermische Kunststoff, Silberleitpaste und die Lotpaste Haftung dieser drei Arten von Materialien. Obwohl die geringe Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff Härtetemperatur von LED-Gerät Verpackungsmaterialien. Hervorragende elektrische Isoliereigenschaften, Haftung und dielektrischen Eigenschaften, aber mit Epoxy Feuchtigkeitsaufnahme, einfach zu Alterung, schlechte Hitzebeständigkeit, hohe Temperatur-und kurzwelliges Licht und einfach zu ändern und in eine gewisse Toxizität vor der Aushärtung, so dass die LED-Geräte Leben auswirken. Bei der derzeitigen Anzahl von LED Verpackungsindustrie zu wechseln Silikon und Epoxidharz statt Porzellan Keramik als Verpackungsmaterial, um die Lebensdauer der LED zu verbessern.
3,3 Kleine Ergebnisse
General. Geringe thermische Beständigkeit, gute Wärmekapazität und geringer mechanischer Belastung des neuen Pakets Layout ist die Schlüsseltechnologie des Pakets. Verschiedene Layout-und Werkstoffe auf die Epitaxieschicht Chip Kreuzung gelöst werden müssen, Epitaxieschicht, um das Paket Substrat, Kühlung Baugruppensubstrat der Kühleinrichtung die drei Links brauchen jemanden, der Fragen zu beantworten. Gestellt durch diese drei Aspekte der Festkörper-Lichtquellen Wärmeleitung Kanal. Hier auf jeder Oberfläche ein schwaches Glied bewirkt, dass der LED-Lichtquelle zerstört. Junction auf Umgebungstemperatur Stil Muster aus leitfähigem Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung 3. Dies bedeutet, dass, um die Wärme der LED die höchste Leistung und Zuverlässigkeit. Diese drei Aspekte sind zu der hohen Wärmeleitfähigkeit Material akzeptieren.
4 Entwicklung
Auf die Gegenwart. Viel Kraft Typ LED-Laufwerk aktuellen erreichen 70mA, lOOmA sogar La Ebene. Folgen Sie den Betriebsstrom des zu erhöhen, müssen andere Lösungen zum Thema Kühlung ist zu einem High-Power LED-Adresse Voraussetzung für die Industrialisierung. LED-Geräte in Übereinstimmung mit den oben genannten Link Hitze. Die folgenden Aspekte zur Verbesserung der High-Power LED thermischen Eigenschaften untersucht wurden.
(1) LED hängt von der Anzahl der Züchtung erfolgt innerhalb der Quanten-Wärme Wirkungen. In der GaN Wachstum Prozess zu verbessern Materialverteilung. Optimierung der Wachstumsparameter wurde aus hochwertigem Epitaxiewafern Leiden der internen Quanteneffizienz des Gerätes zu verbessern, wodurch Wärme aus dem Boden bei der Geburt aufgetreten ist, zur Beschleunigung der Chip Abzweigung zur Wärmeleitfähigkeit von epitaktischen Schichten.
⑵ auf Aluminium-Basis Metallkern Leiterplatte (MC-PCB), Keramik Keramik, DBC, Metallverbundmembran Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit wählen Substrat wie Substrat, um die Beschleunigung der Energie auf das Substrat aus der Epitaxieschicht Verteilung Hitze. Durch die Optimierung der thermischen Standard MCPCB Bord. Keramik oder Porzellan binden direkt an die Bildung von Metall-basierte Metall Substrattemperatur Sintern Keramik Keramik (LTCC-M)-Substrat aus Wärmeleitfähigkeit Performance leidet. Wärmedehnung des Substrats.
(3) Um das Substrat Profiltafeln schneller Wärme an die Umgebung ab. Normalerweise verwenden Aluminium, Kupfer und anderen metallischen Werkstoffen als gute Wärmeleitfähigkeit Kühlkörper. Plus Geräte wie Ventilatoren und zwang Kühlkreislauf Heatpipes. Sowohl aus Kostengründen oder Aussehen. LED-Beleuchtung ist nicht von der externen Kühlvorrichtung akzeptiert. Daher wird in Übereinstimmung mit dem Gesetz der Energieeinsparung, der Einsatz von piezoelektrischen Keramik-Keramik als Kühlkörper, die Wärmeenergie direkt in Wärmeenergie Konsumgewohnheiten der Vibration des Stils im Mittelpunkt der künftigen Forschung sein.
(4) Für die Zwecke der Hochleistungs-LED-Geräte ist die gesamte thermische Widerstand des pn-Übergangs auf das äußere Umfeld auf der Straße ein paar heiße Kühlkörper thermische Beständigkeit und Leidenschaftliche hierin LED eigenen internen Kühlkörper thermischen Widerstand, der interne Kühlkörper auf die Platine Board Wärmewiderstand zwischen der thermischen Kunststoff, Platine und die externen Kühlkörper Wärmewiderstand zwischen der thermischen Kunststoff, sinken die äußere Wärme thermische Beständigkeit, Wärmeträgerkreislauf in jedem Kühlkörper wird einige Hindernisse für die Übertragung verursachen , so dass durch die sehr Langzeitstudie. Reduzieren Sie die Anzahl der internen Kühlkörper und Dünnschicht-Technologie wird notwendig sein, die Schnittstelle Elektro Spüle akzeptieren, isolierende Schicht direkt auf dem Metall Heizkörper eingebaut. Mai deutlich reduzieren das Gesamtgewicht Wärmewiderstand kann. Nach diesen Technologien haben das Potenzial, sich dem Mainstream der High-Power LED thermische Paket Richtungen.
