顛覆性技術(shù) 中小功率LED新型散熱之垂直模式

圖4.水平散熱結(jié)構(gòu)LED熱模擬溫度分布圖

圖5.垂直散熱結(jié)構(gòu)LED熱模擬溫度分布圖

表1.散熱模擬溫度數(shù)據(jù)

由圖4、圖5及表1可以看出，當(dāng)同時(shí)控制基底溫度為60℃和LED工作電流為20mA時(shí)，雖然垂直散熱模式LED的芯片溫度要略高，這是因?yàn)樗x用的3014LED模型的體積及散熱面積均遠(yuǎn)小于3528 LED，熱量過(guò)于集中所造成。但垂直散熱模式的溫差較小，其熱阻117 mm2℃/W也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)水平散熱156 mm2℃/W，均表明垂直散熱模式的散熱效率優(yōu)于水平散熱模式。

(一)、兩種不同散熱結(jié)構(gòu)LED的封裝

為了保證可對(duì)比性，采用相同的物料(相同的芯片、固晶膠、金線、硅膠、螢光粉，)分別對(duì)3528 LED及3014LED進(jìn)行封裝，制作色溫、色坐標(biāo)相近的LED燈珠，以便更好的進(jìn)行亮度、光衰及色坐標(biāo)等光學(xué)特性的比較分析。

(二)、初始參數(shù)測(cè)試對(duì)比

隨機(jī)選取3014LED和3528LED各20個(gè)，其光通量和色溫如圖9、圖10所示，橫坐標(biāo)表示LED個(gè)數(shù)，縱坐標(biāo)表示光通量和相關(guān)色溫CCT。

圖9.光通量比較圖

圖10.色溫比較圖

初始參數(shù)測(cè)試結(jié)果表明，在20mA電流驅(qū)動(dòng)下，3014LED的光通量比3528高，且其CCT集中度比3528LED 好。另3014一般在30mA電流下驅(qū)動(dòng)使用，其光通量達(dá)到10~11Lm;如上節(jié)熱模擬顯示，3528LED散熱效果遠(yuǎn)不如3014LED，故其在大電流驅(qū)動(dòng)下，光通量必定會(huì)嚴(yán)重受到過(guò)高熱量的影響。因此相比水平散熱LED，垂直散熱LED具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

(三)、光衰試驗(yàn)對(duì)比分析

隨機(jī)抽取3528LED和3014LED各30pcs，按驅(qū)動(dòng)電流20mA、25mA、30mA各分為三組進(jìn)行1008H的光衰實(shí)驗(yàn)，以比較分析兩種不同散熱模式LED的光衰和色坐標(biāo)漂移程度，從而研究散熱對(duì)其光色特性的影響。

圖11.LED光衰圖

從光衰圖曲線可以明顯看出，在1008H的老化過(guò)程中，水平散熱LED在20mA驅(qū)動(dòng)時(shí)，其亮度并未隨時(shí)間衰減;但是在 25mA 及30mA 驅(qū)動(dòng)時(shí)，特別是30 mA，其亮度有明顯的衰減。這表明過(guò)高的熱量對(duì)亮度產(chǎn)生了很大的影響。相比水平散熱LED，垂直散熱LED的優(yōu)勢(shì)及穩(wěn)定性顯而易見(jiàn)。不管在大電流或小電流驅(qū)動(dòng)，垂直散熱LED經(jīng)過(guò)1008H老化，亮度反而增高，并未有衰減趨勢(shì)。

此外，水平散熱LE