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紫外及工业LED应用需要使用高效散热基底
录入时间:2015/9/22 16:52:03

具有纳米晶体结构的氧化铝介电层为LED模块的基底提供优越的导热特性,确保工业应用中大功率光源的可靠工作,PEKKA KATILA[1]解释道。

大功率紫外(UV)及可见光LED的工业市场在不断扩大,涉及到化学固化(curing)、机器视觉及其它需要使用大功率光源的领域。工业用大功率LED器件及照明设备要求产品在确保高可靠性、长久的工作寿命及最小甚至零停机检修时间的同时,还要具有合理的成本。这些要求迫使我们开发既具有良好散热效率又不受直接操作环境影响的LED模块。

让我们简要地考察一下这些应用。化学固化设备是其重要应用之一,用于烘干涂层、粘合剂和其它固化材料。这些应用可以使用各种波长低于450纳米的可见光或紫外光,通常是365-405纳米范围的UV-A波段。有关紫外LED及化学固化的背景资料,请参看最近的一篇有关该话题的专题文章(http://t.cn/RL2cab3)。类似的模块也被用于机器视觉中可见光谱段的应用,它要求使用单色和/或白色LED实现高强度照明。

LED芯片在使用过程中会同时产生光照和多余的热量。当温度超出最佳工作点时,LED芯片的性能会受到负面影响,导致光输出和模块寿命的下降。根据经验法则,在LED的典型工作温度范围内,温度每上升1°C,流明输出就降低0.3-0.5%。

要产生稳定而均匀的光照输出并维持产品的高可靠性,就需要降低LED的工作温度。这是因为,较低的工作温度不仅是实现最佳发光效率的要求,也是获得稳定的色温和显色特性的关键因素。一旦维持了合适的工作温度,模块就将从LED芯片特有的高效率和长寿特性中获益。

因此,LED模块设计者的目标,是实现尽可能低的热阻,让多余的热量尽快从芯片上散发出去,从而维持最佳的工作温度。实现模块及系统级装配所需的合适的热设计是一项具有挑战性的工作,原因在于,芯片的功率在不断上升,而系统架构却变得越来越复杂。这迫使我们采用新技术来进一步改善热量管理的性能。

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[1] PEKKA KATILA为Lumichip公司(lumichip.com)集成模块总监。


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