解析大功率LED球泡燈散熱問題

當今LED白光產品被逐漸運用于各大領域投入使用，人們在感受其大功率LED白光帶來的驚人快感同時也在擔心其存在的種種實際問題！首先從大功率LED白光本身性質來說。大功率LED仍舊存在著發(fā)光均一性不佳、封閉材料的壽命不長尤其是其LED芯片散熱問題很難得到很好的解決，而無法發(fā)揮白光LED被期待的應用優(yōu)點。

　　其次從大功率LED白光市場價格來說。當今大功率LED還是一種貴族式的白光產品，因為大功率產品的價格還是過高，而且技術上還是有待完善，所以說大功率白光LED產品不是誰想用就能夠用的。下面分解下大功率LED散熱的相關問題。

　　近些年在業(yè)界專家的努力下對大功率LED芯片散熱問題提出了一下幾點改善方案：1.通過提高LED晶片面積來增加發(fā)光量。2.采用封裝數個小面積LED晶片。3.改變LED封裝材料和螢光材料。那么是不是通過以上三種方法就可以完全改進大功率LED白光產品的散熱問題了呢？實則斐然！首先我們雖然將LED芯片的面積增大，以此獲得更多的光通量(光單位時間內通過單位面積的光束數即為光通量，單位ml)希望能夠達到我們想要的白光效果，那么是不是大功率LED白光散熱問題就真的無法解決了呢？當然不是無法解決了。針對單純增大晶片面積而出現的負面問題，LED白光業(yè)者們就根據電極構造的改良及覆晶的構造并利用封裝數個小面積LED晶片等方式從大功率LED晶片表面進行改良從而來達到60lm/W的高光通量低高散熱的發(fā)光效率。

　　其實還有一種方法可以有效改進大功率LED芯片散熱問題。那就是將其白光封裝材料用硅樹脂取代以往的塑料或者有機玻璃。更換封裝材料不僅能夠解決LED芯片散熱問題更能夠提高白光LED壽命，真是一箭雙雕啊。我想說的是幾乎所有像大功率LED白光這樣的高功率白光LED產品都應該采用硅樹脂作為封裝的材料。為什么現在大功率LED中必須采用硅膠作為封裝材料？因為硅膠對同樣波長光線的吸收率不到1%。但是環(huán)氧樹脂對400-459nm的光線吸收率高達45%，很容易由于長期吸收這種短波長光線以后產生的老化而使光衰嚴重。

　　當然在實際的生產生活中還會出現很多像大功率LED白光芯片散熱這樣的問題，因為人們對大功率LED白光越廣泛的應用就會出現越深入難解的種種問題！LED芯片的特點是在極小的體積內產生極高的熱量。而LED本身的熱容量很小，所以必須以最快的速度把這些熱量傳導出去，否則就會產生很高的結溫。為了盡可能地把熱量引出到芯片外面，人們在LED的芯片結構上進行了很多改進。為了改善LED芯片本身的散熱，其最主要的改進就是采用導熱更好的襯底材料。像Cree公司的LED的熱阻因為采用了碳化硅作基底，要比其他公司的熱阻至少低一倍。

　　即使能夠解決從晶片到封裝材料間的抗熱性，但因從封裝到PCB板的散熱效果不好的話，同樣也是造成LED晶片溫度的上升，出現發(fā)光效率下降的現象。所以，就像是松下就為了解決這樣的問題，從2005年開始，便把包括圓形，線形，面型的白光LED，與PCB基板設計成一體，來克服可能因為出現在從封裝到PCB板間散熱中斷的問題。

　　因此，在面對不斷提高電流情況的同時，如何增加抗熱能力，也是現階段的急待被克服的問題，從各方面來看，除了材料本身的問題外，還包括從晶片到封裝材料間的抗熱性、導熱結構、封裝材料到PCB板間的抗熱性、導熱結構，及PCB板的散熱結構等，這些都需要作整體性的考量。