LED發(fā)光器件的介紹
與傳統(tǒng)光源一樣,半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)在電能轉(zhuǎn)化為光能的工作期間會(huì)產(chǎn)生熱量,其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量的作用下,電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光,在PN結(jié)附近輻射出來(lái)的光還需經(jīng)過(guò)芯片本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界(空氣)。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等,最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能,其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)化熱能。
LED散熱結(jié)構(gòu)對(duì)散熱的影響
影響LED燈具散熱的結(jié)構(gòu)器件有藍(lán)寶石(Sapphire)襯底材料、LED芯片(chip)和散熱器等。藍(lán)寶石襯底材料極低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致器件熱阻增加,產(chǎn)生嚴(yán)重的自加熱效應(yīng),對(duì)器件的性能和可靠性產(chǎn)生毀滅性的影響;熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi),芯片溫度升高,引起熱應(yīng)力的非均勻分布、芯片發(fā)光效率和螢光粉激射效率下降,當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí),器件失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。統(tǒng)計(jì)資料表明,元件溫度每上升2℃,可靠性下降10%。當(dāng)多個(gè)LED密集排列組成白光照明系統(tǒng)時(shí),熱量的耗散問(wèn)題更嚴(yán)重。解決熱量管理問(wèn)題已成為高亮度LED應(yīng)用的先決條件。
減少熱量耗散,提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率,而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地增大p-n結(jié)的尺寸,增大輸入功率必然使結(jié)溫升高,進(jìn)而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結(jié)導(dǎo)出的能力,在保持現(xiàn)有芯片材料、結(jié)構(gòu)、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下,單獨(dú)增加芯片的尺寸,又會(huì)導(dǎo)致結(jié)區(qū)溫度將不斷上升。
常見(jiàn)的散熱器散熱方式
新型散熱涂料—火火烈鳥(niǎo)石墨烯涂料
火火烈鳥(niǎo)石墨烯涂料,采用無(wú)機(jī)耐高溫粘接劑作為成膜物,使用高溫熔接方式成膜,在高溫環(huán)境不會(huì)分解、老化、燃燒,具有導(dǎo)熱系數(shù)高、紅外發(fā)射率高、涂層強(qiáng)度好、耐候耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)??梢詰?yīng)用于家電、暖通、工業(yè)設(shè)備的散熱部件,如空調(diào)散熱器、家電散熱器、采暖系統(tǒng)散熱器、LED燈具散熱器、熱交換設(shè)備散熱器等,可以涵蓋碳鋼、不銹鋼、鋁材、銅等基材,大大擴(kuò)展了石墨烯在散熱領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。有興趣了解石墨烯涂料的客戶(hù)可以咨詢(xún)安米工程師詳細(xì)了解!