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LED照明成趋势 散热技术为关键要点

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-03-24   来源:慧聪资讯   浏览次数:1055

内容提要:LED照明成趋势 散热技术为关键要点

在全球环保意识高涨下,LED照明已成为许多国家主要发展的政策之一,就整体LED照明市场发展来看,过去LED照明应用以可携式照明、装饰灯照明、间接照明为主。美国预计在2014年全面停止使用白炽灯,全球也开始陆续跟进该项政策,拜科技进步之赐,下世代的照明技术即将进入全面普及时期,LED照明市场预计在未来2~3年内快速起飞,其中,散热一直是关键技术之一。为因应白炽灯于2012年禁产禁售规范,LED灯泡出货量将显著成长,产值预估将高达约80亿美元,再加上北美、日本、南韩等国家对于LED照明等绿色产品实施补贴政策,以及卖场、商店及工厂等有较高意愿置换成为LED照明等因素驱动下,全球LED照明市场渗透率有很大机会将突破10%。就因为LED产值潜力无限,再加上符合永续经营的企业条件,许多零组件厂商纷纷看准了这块新兴市场的爆发力,积极研究相关技术,其中散热最为关键。

    LED应用散热为其关键因素

    先从散热材料来谈,目前有几种材料选择,以MCPCB的基板部分为例,由于MCPCB需增加绝缘层(陶瓷基板本身已经绝缘),所用的绝缘材热膨胀系数过高,在温度太高时会产生龟裂。有相关的讨论也指出,导热胶膜或软质导热垫片,是没办!法真正与基板密合的,贴合面其实仍存在许多孔隙,在电子显微镜下观看这些孔隙,就像是空洞的气穴,也是形成另一种形式的热阻质!在那么多空洞干扰热传导的热阻下,散热、导热的效率就降低了。

    观陶瓷材料的可阵列封装,可应用于高电压、高温度制程,有著良好的热膨胀匹配系数,加上陶瓷不易变形,是最佳的散热基板选择。在材料中,以氧化铝和氮化铝为最佳选择,前者因为价格较低、导热系数佳、材料稳定性高,成为中阶功率(1~3W)主流应用。氮化铝则有更高的热传导系数,成为高阶功率(3W以上)的需求品。或有其他的取代材料,相信这都是大家所乐见的。

    从封装考量上来看,于第一阶的LED晶粒封装散热基板因为直接受到晶粒的热能传递,大家会考虑使用陶瓷材料基板做最佳的热传导规划。而第二阶的多颗LED模组电路基板封装(COB),则因为散热面积大且温度已降低而考虑成本较低的MCPCB。但是随著应用层面的不同,会发现在高功率的LED照明且长时间的使用下,MCPCB所必须考量的因素就会变多,除目前在欧洲的安规无法通过之外,也因为绝缘电压不够,导致长时间开启并经过室外冷/热季节交替的温差影响,很容易就导通以致失去效果,造成光衰现象加重,进而影响到灯具寿命,产品无法运作而需要维修甚至赔偿,额外浪费人力与物力。

 
 
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