Die Erwärmung des PN-Übergangs der LED wird zunächst durch das Halbleitermaterial des Wafers selbst, das einen gewissen thermischen Widerstand aufweist, an die Oberfläche des Wafers geleitet. Aus Sicht des LED-Bauteils besteht zudem je nach Aufbau des Packages ein unterschiedlich großer thermischer Widerstand zwischen Wafer und Halter. Die Summe dieser beiden Wärmewiderstände bildet den Wärmewiderstand Rj-a der LED. Aus Sicht des Benutzers kann der Rj-a-Parameter einer bestimmten LED nicht geändert werden. Dies ist ein Problem, das LED-Verpackungsunternehmen untersuchen müssen, aber es ist möglich, den Rj-a-Wert zu reduzieren, indem Produkte oder Modelle von verschiedenen Herstellern ausgewählt werden.
In LED-Leuchten ist der Wärmeübertragungsweg von LED ziemlich kompliziert. Der Hauptweg ist LED-PCB-Kühlkörper-Flüssigkeit. Als Designer von Leuchten besteht die wirklich sinnvolle Arbeit darin, das Leuchtenmaterial und die Wärmeableitungsstruktur zu optimieren, um LED-Komponenten so weit wie möglich zu reduzieren. Thermischer Widerstand zwischen Flüssigkeiten.
Als Träger für die Montage elektronischer Bauteile werden die LED-Bauteile überwiegend durch Löten mit der Leiterplatte verbunden. Der thermische Gesamtwiderstand der metallbasierten Leiterplatte ist relativ klein. Üblicherweise werden Kupfersubstrate und Aluminiumsubstrate verwendet, und die Aluminiumsubstrate haben einen relativ niedrigen Preis. Es wurde von der Industrie weitgehend übernommen. Der thermische Widerstand des Aluminiumsubstrats variiert je nach Prozess unterschiedlicher Hersteller. Der ungefähre thermische Widerstand beträgt 0.6-4.0 Grad C / W, und der Preisunterschied ist relativ groß. Das Aluminiumsubstrat hat im Allgemeinen drei physikalische Schichten, eine Verdrahtungsschicht, eine Isolierschicht und eine Substratschicht. Die elektrische Leitfähigkeit allgemeiner elektrischer Isoliermaterialien ist ebenfalls sehr schlecht, sodass der Wärmewiderstand hauptsächlich von der Isolierschicht herrührt und die verwendeten Isoliermaterialien sehr unterschiedlich sind. Unter ihnen hat das Isoliermedium auf Keramikbasis den kleinsten thermischen Widerstand. Ein relativ kostengünstiges Aluminiumsubstrat ist im Allgemeinen eine Glasfaser-Isolierschicht oder eine Harz-Isolierschicht. Auch der Wärmewiderstand steht in positivem Zusammenhang mit der Dicke der Dämmschicht.
Unter den Bedingungen von Kosten und Leistung werden der Aluminiumsubstrattyp und die Aluminiumsubstratfläche vernünftig ausgewählt. Dagegen ist die richtige Gestaltung der Kühlkörperform und die beste Verbindung zwischen Kühlkörper und Aluminiumträger der Schlüssel zum Erfolg des Leuchtendesigns. Der eigentliche Faktor bei der Bestimmung der Wärmeabfuhrmenge ist die Kontaktfläche des Kühlkörpers mit der Flüssigkeit und die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Allgemeine LED-Lampen werden durch natürliche Konvektion passiv abgeführt, und Wärmestrahlung ist auch eine der Hauptmethoden der Wärmeableitung.
Daher können wir die Gründe für das Versagen der Wärmeableitung von LED-Lampen analysieren:
1. Die LED-Lichtquelle hat einen großen Wärmewiderstand und die Lichtquelle wird nicht zerstreut. Die Verwendung der Wärmeleitpaste führt dazu, dass die Wärmeableitungsbewegung fehlschlägt.
2. Das Aluminiumsubstrat wird als Lichtquelle für die PCB-Verbindung verwendet. Da das Aluminiumsubstrat mehrere Wärmewiderstände hat, kann die Wärmequelle der Lichtquelle nicht übertragen werden, und die Verwendung der Wärmeleitpaste kann dazu führen, dass die Wärmeableitungsbewegung fehlschlägt.
3. Es gibt keinen Platz für eine thermische Pufferung der lichtemittierenden Oberfläche, was dazu führt, dass die Wärmeableitung der LED-Lichtquelle ausfällt und der Lichtzerfall vorangetrieben wird. Die oben genannten drei Gründe sind die Hauptgründe für das Scheitern von LED-Beleuchtungsgeräten in der Industrie, und es gibt keine gründlichere Lösung. Einige große Unternehmen verwenden das Keramiksubstrat, um das Lampenkugelpaket abzuleiten, aber sie können aufgrund der hohen Kosten nicht weit verbreitet verwendet werden.
Daher wurden einige Verbesserungen vorgeschlagen:
1. Das Aufrauen der Oberfläche des Kühlkörpers der LED-Lampe ist eine der Möglichkeiten, die Wärmeableitungsfähigkeit effektiv zu verbessern.
Oberflächenaufrauung bedeutet, dass keine glatte Oberfläche verwendet wird, was durch physikalische und chemische Verfahren erreicht werden kann. Im Allgemeinen ist es eine Methode des Sandstrahlens und der Oxidation. Färben ist auch ein chemisches Verfahren, das zusammen mit einer Oxidation durchgeführt werden kann. Bei der Gestaltung des Profilschleifwerkzeugs ist es möglich, der Oberfläche einige Rippen hinzuzufügen, um die Oberfläche zu vergrößern und die Wärmeableitungsfähigkeit der LED-Lampe zu verbessern.
2. Eine übliche Methode zur Erhöhung der Wärmeabstrahlfähigkeit ist die Verwendung einer schwarz gefärbten Oberflächenbehandlung.
