具有超高導(dǎo)熱性能的高功率LED模塊

LED照明產(chǎn)業(yè)醞釀發(fā)展至今，白光照明一直無(wú)法有效解決因散熱不佳而造成封裝材料劣化、發(fā)光效率低的問(wèn)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(huán)境層層阻隔并不順暢，上下游產(chǎn)業(yè)各自努力但互不了解，因而難以整合優(yōu)點(diǎn)并設(shè)計(jì)出高散熱的LED產(chǎn)品，光?？萍紤{借其優(yōu)異的技術(shù)及設(shè)計(jì)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(yōu)異成效。

LED產(chǎn)品的性能指標(biāo)

發(fā)光效率lm/w：發(fā)光效率的控制因子分別為晶粒規(guī)格、熒光粉比例、散熱速率。

Tjunction溫度控制即壽命或光衰減控制：晶粒本身對(duì)熱沖擊的忍受程度相當(dāng)大(溫度每提升10℃、發(fā)光效率衰退小于1%)，然而熱對(duì)于所有類型熒光材料的效應(yīng)則相對(duì)敏感，熒光材料的光轉(zhuǎn)換效率隨溫度上升而降低(圖1)，同時(shí)影響熒光材料壽命，尤其是當(dāng)熒光材料溫度超過(guò)70℃以上時(shí)會(huì)急速衰退，這意味著LED結(jié)點(diǎn)溫度(JunctionTemperature，Tj)必須控制在70℃以下，才能有效確保LED的使用壽命(一般壽命以L70計(jì)算，LED衰退至原來(lái)亮度70%的時(shí)間)，作為壽命判斷依據(jù)，要求一般都在20,000小時(shí)以上。

因此，Tj的控制能力決定著LED的發(fā)光效率及壽命，光海科技開(kāi)發(fā)出直接將LED芯片封裝在均溫板(Vaporchamber)上的技術(shù)，獲得如下優(yōu)勢(shì)。

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(tǒng)模塊(圖4)的層層熱阻結(jié)構(gòu)。

均溫板導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱能力。

60W的高功率LED模塊經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)Tj=61.11℃(圖6)，為目前業(yè)界所測(cè)得的最低Tj。

易于控制：光海科技的LED模塊，因?yàn)榫鶞匕搴托酒g只有一個(gè)Bonding層，所以測(cè)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(dāng)于控制LED壽命。

低成本：該高功率模塊因?yàn)闆](méi)有先前LED模塊的迭床架屋的結(jié)構(gòu)，直接將LED芯片鍵結(jié)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(jìng)爭(zhēng)力的模式。

借其優(yōu)異設(shè)計(jì)能力所開(kāi)發(fā)出的直接將LED芯片封裝在均溫板上的技術(shù)，徹底解決了高功率LED模塊散熱不良的問(wèn)題，為高功率LED模塊開(kāi)創(chuàng)出一條新的路徑。