解密數(shù)據(jù)中心低功耗LED照明裝置內(nèi)部構(gòu)造
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為此，該公司向散熱器內(nèi)部填充了高導(dǎo)熱率的硅類填充材料，使LED基片的背面也與填充材料實現(xiàn)了接觸。這一改進(jìn)打通了LED基片經(jīng)由填充材料向陶瓷散熱器高效傳導(dǎo)熱量的途徑。為了使填充材料與LED底板的背面緊密接觸，組裝方法也相應(yīng)進(jìn)行了改進(jìn)。
六、提高LED封裝的散熱性
上面介紹的3家公司都為提高LED基片向散熱器導(dǎo)熱的效率而對LED的散熱方式進(jìn)行了改進(jìn)。其共同點(diǎn)在于基片采用了鋁合金板與布線圖案之間夾有絕緣層的金屬底板。為有利于LED芯片向底板安裝部位導(dǎo)熱而采取的措施沒有太大差異。
今后，為了實現(xiàn)亮度相當(dāng)于100W白熾燈泡的LED燈泡，還需要與此不同的提高散熱的對策。新型LED封裝就是對策之一。
針對需求，市場上也出現(xiàn)了由鍍銀的銅引線框架與陶瓷外殼組合而成的LED封裝（圖15）。該封裝將作為未安裝LED芯片的芯片底板供應(yīng)廠商。
圖15：LED封裝銅板鍍銀的引線框架固定在價格較低的陶瓷外殼上。熱量主要通過引線框架向散熱器傳導(dǎo)。
過去曾經(jīng)有過采用高導(dǎo)熱性氮化鋁材料作為LED封裝外殼的產(chǎn)品。LED的熱量可以借助外殼傳導(dǎo)至封裝底板。雖然該外殼能夠憑借導(dǎo)熱性和耐熱性優(yōu)于樹脂外殼的特點(diǎn)實現(xiàn)高功率LED封裝，但成本昂貴。
與之相比，采用銅引線框架作為導(dǎo)熱路徑的芯片封裝地板，外殼采用了導(dǎo)熱性差，但耐熱性優(yōu)秀的廉價陶瓷。從而使成本降低到了原有陶瓷LED封裝的一半。
這種封裝的結(jié)構(gòu)雖然非常簡單，但銅的熔點(diǎn)低，難以與陶瓷組合。為此，該公司自行開發(fā)出了能夠以低于銅熔點(diǎn)的溫度燒制、與銅結(jié)合性強(qiáng)的陶瓷。通過改進(jìn)燒制時的溫度控制和固定方法，成功開發(fā)出了電極（引線框架頂端之間）間隔小于70μm的高精度芯片底板（圖16）。
圖16：LED封裝試制品與導(dǎo)熱分析的結(jié)果，公司開發(fā)出了能夠以低于銅熔點(diǎn)的溫度燒制，且與銅接合能力較高的陶瓷。試制品可以安裝10個LED芯片，導(dǎo)熱性能良好，LED芯片與引線框架的溫度差約為2℃。在導(dǎo)熱分析中，越接近紅色表示溫度越高。
“電氣化AGSP底板”也是提高LED封裝散熱性的手段之一?，F(xiàn)已開發(fā)制造出了任意形狀的銅柱貫穿于任意位置的底板。如果把該底板作為LED封裝外殼的一部分使用，就可以借助銅柱與LED芯片的接觸，向散熱器傳導(dǎo)熱量。雖然在成本方面仍有需要解決的課題，但新型封裝的采用在今后完全有望擴(kuò)大。
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