大功率節(jié)能燈具用LED導熱硅膠片散熱分析

    現(xiàn)在大多數(shù)LED燈具的發(fā)光部位采用的是PN結(采用不同的摻雜工藝,，通過擴散作用，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體基片上,，在P型和N型半導體交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結)而光能在PN結和環(huán)氧樹脂/硅膠內部被吸收片轉化熱能,，這種熱量是對燈具產生巨大副作用,，會使得LED燈具內部溫度越來越高，亮度越來越低,，壽命越來越短,，所以要使LED燈具保持恒亮和延長壽命，就需要做好良好的散熱,。

接下來介紹一下大功率LED封裝結構 ：

    因為大家對LED光源的要求越來越高,，除了對LED出光率、光色有著不同程度的要求之外,，還對發(fā)光強度等方面也有不同的要求,，為了滿足客戶需求，為了提高封裝工藝,，那么各芯片廠家對封裝廠也提出了更高的要求,，設計出更能滿足客戶需求的封裝結構，從而提高LED外部的光利用率,。

    不同應用領域對LED光源提出更高要求,， 除了對LED出光效率、光色有不同的要求,， 而且對出光角度,、光強分布有不同的要求。這不但需要上游芯片廠開發(fā)新半導體材料,， 提高芯片制作工藝,， 設計出滿足要求的芯片， 而且對下游封裝廠提出更高要求,， 設計出滿足一定光強分布的封裝結構,， 提高LED外部的光利用率。 

    現(xiàn)有的散熱技術由以下幾個部分組成：散熱鋁型材,， LED導熱硅膠片或者導熱硅脂,， 導熱陶瓷片、絕緣矽膠片LED燈組成部分,，電極,，LED底座，LED的PN結

    LED導熱硅膠片其散熱過程是：從LED的PN結發(fā)出來的熱源經過LED底座到錫膏焊接層再到敷銅層,，透過絕緣層到散熱鋁板再到LED導熱硅膠片或者是導熱硅脂,，再將熱量傳導至散熱鋁板上散發(fā)出去，這樣整個的散熱環(huán)節(jié)就完成了,。

 

    一般來說,，LED燈的底座的導熱系數(shù)約為80W/m.k; 敷銅層的導熱系數(shù)為400W/m.k， 鋁板的系為大概為：Iw/m.k,，LED導熱硅膠片或者導熱硅脂的導熱系為一般在0.8~5.0W/m.k,，越靠近LED的PN結,，熱流密度就越高，這樣,，且LED導熱硅膠片/導熱硅脂已經有鋁板橫向導熱均溫了，絕緣層的熱流密度高出導熱硅脂的熱流密度,，從而可以看出散熱的很困難的是鋁板的絕緣層,。

    既然散熱很困難的是鋁板上的絕緣層，那么就把敷銅層和絕緣層鉆孔去掉,，這樣就可以將鋁基板露出來,，再在露的鋁板上沉鋅，再在鋅面上鍍鎳,，然后在鎳上鍍銅,，然后再在銅上噴錫或者沉金，這樣經過加工,，鍍層附著力強,，導熱好，經過鍍層工藝后再把LED焊接到鋁板上,。焊接完成后,， LED的PN結發(fā)出的熱量經過LED底座到錫膏焊接塊再到鋁板再經過LED導熱硅膠片或者導熱硅脂將熱量傳導到散熱鋁型材再散發(fā)于空氣中。因去除了導熱系數(shù)非常小的絕緣層后,，散熱效果大大增強,， LED底座的溫度隨之得到下降， 從而延長了對LED燈具的壽命和穩(wěn)定性,。