LED散热基板发展趋势.doc

LED散热基板发展趋势.doc2010年LED散热基板的趋势
关键词: 行情led照明景观  亮化 
2010年LED散热基板的趋势
 
          ,LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期长、且不含汞,具有环保效益…%能转换成光,剩下80%的电能均转换为热能.
一般而言,LED发光时所产生的热能若无法导出,将会使LED结面温度过高,进而影响产品生命周期、发光效率、稳定性,而LED结面温度、发光效率及寿命之间的关系,以下将利用关系图作进一步说明.
图一为LED结面温度与发光效率之关系图,当结面温度由25℃上升至100℃时,其发光效率将会衰退20%到75%不等,其中又以黄色光衰退75%,当LED的操作环境温度愈高,其产寿命亦愈低(如图二所示),当操作温度由63℃升到74℃时,LED平均寿命将会减少3/,要提升 LED的发光效率,LED系统的热散管理与设计便成为了一重要课题,在了解LED散热问题之前,必须先了解其散热途径,进而针对散热瓶颈进行改善.
2、LED散热途径
依据不同的封装,其散热方法亦有所不同,而LED各种散热途径方法约略可以下图三示意之:
(散热途径说明:1. 从空气中散热
2. 热能直接由System circuit board导出3. 经由金线将热能导出
4. 若为共晶及Flip chip制程,热能将经由通孔至系统电路板而导出)
一般而言,LED晶粒(Die)以打金线、共晶或覆晶方式连结于其基板上(Substrate of LED Die)而形成一LED晶片( chip),而后再将LED 晶片固定于系统的电路板上(System circuit board).因此,LED可能的散热途径为直接从空气中散热(如图三途径1所示),.
然而,现阶段的整个系统之散热瓶颈,:其一为直接藉由晶粒基板散热至系统电路板(如图三途径2所示),在此散热途径里,其LED晶粒基板材料的热散能力即为相当重要的参数
.另一方面,LED所产生的热亦会经由电极金属导线而至系统电路板,一般而言,利用金线方式做电极接合下,散热受金属线本身较细长之几何形状而受限(如图三途径3所示);因此,近来即有共晶(Eutectic) 或覆晶(Flip chip)接合方式,此设计大幅减少导线长度,并大幅增加导线截面积,如此一来,藉由LED电极导线至系统电路板之散热效率将有效提升(如图三途径4所示).
经由以上散热途径解释,可得知散热基板材料的选择与其LED晶粒的封装方式于LED热散管理上占了极重要的一环,后段将针对LED散热基板做概略说明.
3、LED散热基板
LED散热基板主要是利用其散热基板材料本身具有较佳的热传导性,,我们从LED散热途径叙述中,可将LED散热基板细分两大类别,分别为(1)LED晶粒基板与(2)系统电路板,此两种不同的散热基板分别乘载着LED晶粒与LED晶片将LED晶粒发光时所产生的热能,经