Теплопроводящие подложки для мощных светодиодов
Добавлено: 25 авг 2015, 12:56
Здравствуйте - Коллеги, Друзья!
Сегодня, мы с нашей группой разработчиков представляем Вашему вниманию, еще одну тему, которой мы занимаемся, как нам кажется - животрепещущую и актуальную у многих.
Тема - Теплопроводящие подложки (кристаллодержатели) для мощных светодиодов
Не для кого не секрет, что в мощных светодиодах стоит проблема с отводом тепла, а из этого следует:
- нагрев люминофора, а из-за этого идет ухудшение CRI;
- падает конверсионная эффективность люминофора.
Если считать Конверсионную Эффективность при 50 градусах Цельсия за 100%, то уже при 90 градусах, эффективность падает до 90...80%, при 100 градусах - это 70...60%, при 150 градусах - это 50...30%, при 200 градусах - это 10...0%! Таким образом - излучение светодиода "уходит" в синюю область. Данный эффект известен, как ThermalQuenchingofluminescence.
Так же отметим факт того, что - Силиконовые (Органические) наполнители начинают ускоренными темпами разлагаться при температуре выше 90 градусов. Помимо этого - все знают и о том, что, при повышении температуры - Значительно ускоряется процесс деградации Светодиодных кристаллов.
В связи с малыми размерами металлической части корпуса светодиода и малыми же коэффициентами теплопередачи ныне существующих прокладок, паст, тепло просто не успевает (тепловой затвор) уходить на радиатор охлаждения.
Понятное дело, что при повышении съема тепла - улучшаются условия работы светодиода, повышается срок его службы, появляется возможность увеличить световой поток за счет увеличения тока через светодиод (прописные вещи собственно).
Крепление же светодиода на подложке с более высоким коэффициентом теплопроводности (теплорастекатель) - позволяет повысить съем тепла. за счет большей поверхности с радиатором.
Свойства теплопроводных материалов - смотри изображение
Как видно из таблицы, - максимальные значения материалов удовлетворяющим условиям использования в качестве теплопроводящих подложек, это нитрид алюминия (AlN),как изолирующего материала или металлокомпозита алмаз-медь МКАМ имеющего наивысшую теплопроводность и регулируемый ТКЛР, необходимый для согласования ТКЛР кристалла и ТКЛР подложки.
Металлизация медью нитрида AlN дает возможность монтировать кристаллы светодиода непосредственно на подложке, обеспечивая съем тепла в пределах его теплопроводности.
МКАМ с требуемыми размерами и параметрами и покрытый серебром или золотом может решить проблемы теплоотвода мощных светодиодов.
P.S. Данная тема в стадии доработки и главное, нам уже кое что удалось сделать, соответственно нам будут интересны Ваши Друзья и Коллеги - мысли, конструктивные предложения и т.д.
С уважением, -
Altyc
Сегодня, мы с нашей группой разработчиков представляем Вашему вниманию, еще одну тему, которой мы занимаемся, как нам кажется - животрепещущую и актуальную у многих.
Тема - Теплопроводящие подложки (кристаллодержатели) для мощных светодиодов
Не для кого не секрет, что в мощных светодиодах стоит проблема с отводом тепла, а из этого следует:
- нагрев люминофора, а из-за этого идет ухудшение CRI;
- падает конверсионная эффективность люминофора.
Если считать Конверсионную Эффективность при 50 градусах Цельсия за 100%, то уже при 90 градусах, эффективность падает до 90...80%, при 100 градусах - это 70...60%, при 150 градусах - это 50...30%, при 200 градусах - это 10...0%! Таким образом - излучение светодиода "уходит" в синюю область. Данный эффект известен, как ThermalQuenchingofluminescence.
Так же отметим факт того, что - Силиконовые (Органические) наполнители начинают ускоренными темпами разлагаться при температуре выше 90 градусов. Помимо этого - все знают и о том, что, при повышении температуры - Значительно ускоряется процесс деградации Светодиодных кристаллов.
В связи с малыми размерами металлической части корпуса светодиода и малыми же коэффициентами теплопередачи ныне существующих прокладок, паст, тепло просто не успевает (тепловой затвор) уходить на радиатор охлаждения.
Понятное дело, что при повышении съема тепла - улучшаются условия работы светодиода, повышается срок его службы, появляется возможность увеличить световой поток за счет увеличения тока через светодиод (прописные вещи собственно).
Крепление же светодиода на подложке с более высоким коэффициентом теплопроводности (теплорастекатель) - позволяет повысить съем тепла. за счет большей поверхности с радиатором.
Свойства теплопроводных материалов - смотри изображение
Как видно из таблицы, - максимальные значения материалов удовлетворяющим условиям использования в качестве теплопроводящих подложек, это нитрид алюминия (AlN),как изолирующего материала или металлокомпозита алмаз-медь МКАМ имеющего наивысшую теплопроводность и регулируемый ТКЛР, необходимый для согласования ТКЛР кристалла и ТКЛР подложки.
Металлизация медью нитрида AlN дает возможность монтировать кристаллы светодиода непосредственно на подложке, обеспечивая съем тепла в пределах его теплопроводности.
МКАМ с требуемыми размерами и параметрами и покрытый серебром или золотом может решить проблемы теплоотвода мощных светодиодов.
P.S. Данная тема в стадии доработки и главное, нам уже кое что удалось сделать, соответственно нам будут интересны Ваши Друзья и Коллеги - мысли, конструктивные предложения и т.д.
С уважением, -
Altyc