Iepakojuma substrāta ietekme uz LED siltuma izkliedi
Siltuma izkliedes problēma ir problēma, kas jārisina lieljaudas LED iepakojumā. Tā kā siltuma izkliedes efekts tieši ietekmē LED lampas kalpošanas laiku un gaismas efektivitāti, lielas jaudas LED paketes siltuma izkliedes problēmas efektīvai risināšanai ir svarīga loma LED paketes uzticamības un kalpošanas laika uzlabošanā. Tātad, kādi ir galvenie faktori, kas ietekmē LED paketes siltuma izkliedi.
Pirmais faktors: iepakojuma struktūra
Iepakojuma struktūra ir sadalīta divos veidos: mikro izsmidzināšanas struktūra un flip chip struktūra.
1.Mikro izsmidzināšanas struktūra
Šajā blīvēšanas sistēmā šķidrums šķidruma dobumā veido spēcīgu strūklu pie mikro sprauslas ar noteiktu spiedienu. Strūkla tieši iedarbojas uz LED mikroshēmas pamatnes virsmu un atņem siltumu, ko rada LED mikroshēma, kas iedarbojas uz mikrosūkni. Apakšējā daļā uzkarsētais šķidrums nonāk mazajā šķidruma dobumā, lai izdalītu siltumu ārējā vidē, lai tā temperatūra pazeminātos, un pēc tam atkal ieplūst mikrosūknī, lai sāktu jaunu ciklu.
Priekšrocības: Mikrosmidzināšanas struktūrai ir augsta siltuma izkliedes veiktspēja un vienmērīgs LED mikroshēmas substrāta temperatūras sadalījums.
Trūkumi: mikrosūkņa uzticamībai un stabilitātei ir liela ietekme uz sistēmu, un sistēmas struktūra ir sarežģītāka, kas palielina ekspluatācijas izmaksas.
2.Flip chip struktūra
Flip-chip. Tradicionālajai formālai mikroshēmai elektrods atrodas uz mikroshēmas gaismu izstarojošās virsmas, kas bloķēs daļu no gaismas emisijas un samazinās mikroshēmas gaismas izstarojuma efektivitāti.
Priekšrocības: gaisma tiek izņemta no safīra mikroshēmas augšpusē ar šo struktūru, kas novērš elektrodu un vadu ēnojumu un uzlabo gaismas efektivitāti. Tajā pašā laikā substrātā tiek izmantots silīcijs ar augstu siltumvadītspēju, kas ievērojami uzlabo mikroshēmas siltuma izkliedes efektu.
Trūkumi: šīs struktūras PN radītais siltums tiek eksportēts caur safīra substrātu. Safīra siltumvadītspēja ir zema, un siltuma pārneses ceļš ir garš. Tāpēc šīs konstrukcijas mikroshēmai ir liela termiskā pretestība un siltums nav viegli izkliedēts.
Otrs lielākais faktors: Iepakojuma materiāli
LED iepakojuma materiāli ir sadalīti divos veidos: termiskās saskarnes materiāli un substrāta materiāli.
1.termiskās saskarnes materiāli
Pašlaik LED iepakojumam parasti izmantotie termiskās saskarnes materiāli ietver siltumvadošu līmi un vadošu sudraba līmi.
a) Siltumvadoša līme
Parasti izmantotās siltumvadošās līmes galvenā sastāvdaļa ir epoksīdsveķi, tāpēc to siltumvadītspēja ir maza, siltumvadītspēja ir slikta un siltuma pretestība ir liela.
Priekšrocības: Siltumvadošajai līmei piemīt izolācijas, siltumvadītspējas, triecienizturības, vieglas uzstādīšanas, vienkārša procesa un tā tālāk īpašības.
Trūkumi: zemās siltumvadītspējas dēļ to var pielietot tikai LED iepakošanas ierīcēm, kurām nav nepieciešama liela siltuma izkliede.
b) vadoša sudraba līme
Vadošā sudraba līme ir GeAs, SiC vadoša substrāta gaismas diode, galvenais iepakojuma materiāls sarkanās, dzeltenās un dzeltenzaļās gaismas diodes ar aizmugurējo elektrodu dozēšanas vai sagatavošanas procesā.
Priekšrocības: Tam ir mikroshēmas nostiprināšanas un savienošanas, siltuma vadīšanas un novadīšanas funkcijas, kā arī siltuma pārnešana, un tam ir liela ietekme uz LED ierīces siltuma izkliedi, gaismas atstarošanas spēju un VF raksturlielumiem. Kā termiskās saskarnes materiāls vadošā sudraba līme pašlaik tiek plaši izmantota LED rūpniecībā.
2.substrāta materiāli
Noteikts LED pakešu ierīču siltuma izkliedes ceļš ir no LED mikroshēmas līdz savienojošajam slānim līdz iekšējai siltuma izlietnei līdz siltuma izkliedes substrātam un visbeidzot uz ārējo vidi. Redzams, ka siltuma izkliedes substrāts ir svarīgs LED paketes siltuma izkliedēšanai. Tāpēc siltuma izkliedes pamatnei jābūt ar šādām īpašībām: augsta siltumvadītspēja, izolācija, stabilitāte, līdzenums un augsta izturība.
