LED降低結(jié)溫的方法
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1、什么是LED的結(jié)溫?
LED的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)半導(dǎo)體的P—N結(jié)重要作用。實(shí)驗(yàn)指出,當(dāng)電流流過(guò)LED元件時(shí)最為顯著,P—N結(jié)的溫度將上升尤為突出,嚴(yán)格意義上說(shuō),就把P—N結(jié)區(qū)的溫度定義為L(zhǎng)ED的結(jié)溫穩定。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸改造層面,因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結(jié)溫。
2優勢與挑戰、產(chǎn)生LED結(jié)溫的原因有哪些?
在LED工作時(shí),可存在以下五種情況促使結(jié)溫不同程度的上升:
A解決方案、元件不良的電極結(jié)構(gòu)趨勢,視窗層襯底或結(jié)區(qū)的材料以及導(dǎo)電銀膠等均存在一定的電阻值,這些電阻相互壘加上高質量,構(gòu)成LED元件的串聯(lián)電阻一站式服務。當(dāng)電流流過(guò)P—N結(jié)時(shí),同時(shí)也會(huì)流過(guò)這些電阻深入交流,從而產(chǎn)生焦耳熱引領作用,引致芯片溫度或結(jié)溫的升高。
B臺上與臺下、由于P—N結(jié)不可能極端完美用的舒心,元件的注人效率不會(huì)達(dá)到100%,也即是說(shuō)集聚效應,在LED工作時(shí)除P區(qū)向N區(qū)注入電荷(空穴)外集成,N區(qū)也會(huì)向P區(qū)注人電荷 (電子)重要手段,一般情況下,后一類(lèi)的電荷注人不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)穩定性,而以發(fā)熱的形式消耗掉了像一棵樹。即使有用的那部分注入電荷,也不會(huì)全部變成光去突破,有一部分與結(jié)區(qū)的雜質(zhì)或缺陷相結(jié)合性能穩定,最終也會(huì)變成熱。
C作用、實(shí)踐證明情況正常,出光效率的限制是導(dǎo)致LED結(jié)溫升高的主要原因。目前發揮重要作用,先進(jìn)的材料生長(zhǎng)與元件制造工藝已能使LED極大多數(shù)輸入電能轉(zhuǎn)換成光輻射能醒悟,然而由于LED芯片材料與周?chē)橘|(zhì)相比,具有大得多的折射系數(shù)高質量,致使芯片內(nèi)部產(chǎn)生的極大部分光子(>90%)無(wú)法順利地溢出介面也逐步提升,而在芯片與介質(zhì)介面產(chǎn)生全反射,返回芯片內(nèi)部并通過(guò)多次內(nèi)部反射最終被芯片材料或襯底吸收註入了新的力量,并以晶格振動(dòng)的形式變成熱重要的作用,促使結(jié)溫升高。
D去創新、顯然足夠的實力,LED元件的熱散失能力是決定結(jié)溫高低的又一個(gè)關(guān)鍵條件。散熱能力強(qiáng)時(shí)結構,結(jié)溫下降更適合,反之,散熱能力差時(shí)結(jié)溫將上升溝通協調。由于環(huán)氧膠是低熱導(dǎo)材料要素配置改革,因此P—N結(jié)處產(chǎn)生的熱量很難通過(guò)透明環(huán)氧向上散發(fā)到環(huán)境中去,大部分熱量通過(guò)襯底保障性、銀漿帶動產業發展、管殼、環(huán)氧粘接層十分落實, PCB與熱沉向下發(fā)散倍增效應。顯然,相關(guān)材料的導(dǎo)熱能力將直接影響元件的熱散失效率製造業。一個(gè)普通型的LED優化服務策略,從P—N結(jié)區(qū)到環(huán)境溫度的總熱阻在300到 600℃/w之間,對(duì)于一個(gè)具有良好結(jié)構(gòu)的功率型LED元件新格局,其總熱阻約為15到30℃ /W明顯。巨大的熱阻差異表明普通型LED元件只能在很小的輸入功率條件下安全鏈,才能正常地工作,而功率型元件的耗散功率可大到瓦級(jí)甚至更高充分。
3進一步完善、降低LED結(jié)溫的途徑有哪些?
A、減少LED本身的熱阻;
B競爭力、良好的二次散熱機(jī)構(gòu);
C調整推進、減少LED與二次散熱機(jī)構(gòu)安裝介面之間的熱阻;
D、控制額定輸入功率;
E機製性梗阻、降低環(huán)境溫度
LED的輸入功率是元件熱效應(yīng)的唯一來(lái)源機製,能量的一部分變成了輻射光能,其余部分最終均變成了熱集成應用,從而抬升了元件的溫度探討。顯然,減小LED溫升效應(yīng)的主要方法高效流通,一是設(shè)法提高元件的電光轉(zhuǎn)換效率(又稱(chēng)外量子效率)調解製度,使盡可能多的輸入功率轉(zhuǎn)變成光能,另一個(gè)重要的途徑是設(shè)法提高元件的熱散失能力功能,使結(jié)溫產(chǎn)生的熱應用的因素之一,通過(guò)各種途徑散發(fā)到周?chē)h(huán)境中去。
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