PCB 뉴스 - PCB 제조업체, 고출력 LED 조명 기술 검토

PCB 제조업체, 고출력 LED 조명 기술 검토

고휘도 발광다이오드(LED)는 전력 소비가 적고 수명이 길며 응답 속도가 빠르고 깜박임이 없으며 크기가 작고 오염이 없으며 통합이 용이하다는 장점으로 기존 조명업계를 업그레이드하는 차세대 광원으로 떠오르고 있다.에너지절약, 오염물방출감소, 환경보호가 날로 주목을 받고있는 오늘날 반도체조명은 이미 PCBA가공의 새로운 경제성장점으로 되였으며 세계 각국 정부, 과학기술계와 업종의 깊은 중시를 받고있다.지금까지 미국, 일본, 유럽, 중국, 대만이 각각의 반도체 조명 계획을 내놓으면서 고출력 LED 조명 산업은 가장 눈에 띄는 산업 중 하나가 됐다. 상위 외연 칩 기술은 지금까지 거의 성숙해 정형화돼 저원가·고품질의 LED 칩이 조명 수요를 충족시킬 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.현재, 가격 결정권은 중류 패키지와 하류 응용 단말기 시장으로 이전되고 발전하고 있다.이는 칩을 잘 응용할 수 있는 사람이 긴 수명과 고효율의 고출력 LED 조명 제품을 만들 수 있고, LED 산업의 최종 승자가 될 수 있다는 것을 의미한다.고출력 LED 조명 패키지와 응용에 존재하는 문제점을 중점적으로 소개했다.가장 중요한 것은 고출력 LED 조명의 발열 문제를 어떻게 해결하는가이다.이것은 구조 설계와 엔지니어링 응용에서의 기술적 문제일 뿐만 아니라 열 관리 모델과도 관련된다.그리고 유체역학 및 기타 과학 문제.기존의'칩 알루미늄 기판-방열 3층 구조'대출력 LED 시리즈 조명 기술과는 완전히 다르다.우리가 개발한"칩 방열 통합 (이중 구조) 통합 고출력 LED 조명 시리즈 램프"는 기술 노선에 처해 있으며, 이 방면은 혁명적이고 전복적인 의의를 가질 수 있으며, 이는 고출력 LED 조명 기구 업계의 새로운 발전 방향이 될 것이다.

1.고출력 LED 조명 제품의 현황 현재 LED의 발광 효율은 약 30% 의 전기 에너지를 빛으로 전환할 수 있고, 기타 70% 의 전기 에너지는 거의 전부 열로 전환할 수 있으며, 이는 LED의 온도를 높인다.발생하는 열이 매우 적기 때문에 저전력 LED는 계기등, 신호등 및 작은 크기의 LCD 화면 백라이트와 같은 발열 조치 없이 잘 사용할 수 있습니다.그러나 고출력 LED의 경우 상업용 건물, 도로, 터널, 광산과 같은 조명 분야에 사용될 때 열을 방출하는 것이 큰 문제입니다.LED 칩의 열이 발산되지 않으면 칩의 노화, 빛 감쇠, 색상 오프셋을 가속화하여 LED의 수명을 단축시킵니다.따라서 고출력 LED 조명 시스템의 구조 모델과 열 관리 설계는 매우 중요하다. 현재 시장에서 모든 고출력 LED 조명 기구는'칩-알루미늄 기판 라디에이터 3층 구조 모델'을 채택하고 있으며, 칩을 알루미늄 기판에 봉하여 LED 광원 모듈을 형성하고,현재 고출력 LED의 열 관리 시스템은 여전히 초기 LED가 표시등과 표시등에 사용되는 방식을 채택하고 있으며, 저전력 LED의 열 관리 모델에 속한다는 점을 지적할 필요가 있다."칩-알루미늄 기판 라디에이터 3층 구조 모델"을 사용하여 고출력 LED 조명을 제조하는데, 시스템 구조에 뚜렷한 불합리한 점이 존재한다. 예를 들면 구조 간 접촉 저항이 높고, 결온이 높으며, 라디에이터 효율이 낮기 때문에 칩에서 방출되는 열은 효과적으로 방출되고 소산될 수 없다.이로 인해 LED 조명등은 광효율이 낮고 빛 감쇠가 크며 수명이 짧아 조명 수요를 충족시킬 수 없다. 패키지의 방열 능력을 어떻게 향상시킬 것인가는 현 단계에서 고출력 LED가 시급히 해결해야 할 핵심 기술 중 하나다.LED 조명 제품의 발전 방향과 중점은 고출력, 저열 저항, 고광 출력, 저광 감쇠, 부피가 작고 무게가 가벼워 LED 방열 효율에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 그러나 구조, 원가와 전력 등 여러 요소의 제한으로 인해고출력 LED 조명은 능동 방열 메커니즘을 사용하기 어렵고 수동 방열 메커니즘만 사용할 수 있다.그러나 수동적인 발열은 더 큰 한계를 가지고 있습니다.또한 LED의 에너지 전환 효율은 상대적으로 높다.낮으며 현재 에너지의 약 70% 가 열로 전환되고 있으며 광효율이 두 배로 높아져도 에너지의 40% 가 열로 전환됩니다.즉, 발열을 고려하지 않을 정도로 높이기는 어렵기 때문에 장기적으로 고출력 LED 조명의 발열 문제는 장기적인 문제가 될 것이다. 이제 고출력 LED가 조명에 적용되는 시기가 무르익었고,자연 방열을 갖춘 고효율 열 관리 시스템을 개발하는 것은 이미 고출력 LED 조명 산업화의 전제와 핵심 요소가 되었다.따라서 고출력 LED 조명의 발열 문제를 완전히 해결하기 위한 새로운 기술 노선과 시스템 구조가 필요하다.

2.고출력 LED 조명 업계의 신기술 노선기존의 고출력 LED 발광 방열 기술을 감안하여 열 저항이 많고 방열이 낮은 문제가 존재한다."칩 냉각 통합 (이중 구조) 모델"을 통해 낮은 광 효율, 심각한 광 감쇠 및 높은 비용의 문제를 해결하려고 노력합니다.더 높은 일련의 문제. 2.1 기술 노선'칩 방열 통합(이중 구조) 모드'는 알루미늄 기판 구조를 제거할 뿐만 아니라 여러 개의 칩을 직접 라디에이터에 배치하여 다중 칩 모듈과 단일 광원을 형성하고 통합된 고출력 LED 조명기구로 준비한다. 광원은 단일 광원,2.2 기술 관건은 칩의 열전도성을 어떻게 향상시키고 열저항 계면층을 낮추는지, 열관리 시스템의 구조 모델, 유체력학, 초전도 열재료의 공학 응용 등 문제와 관련된다.방열 기판의 열 저장을 효과적으로 제어하고 대류 방열 경로를 계획하는 방법, 효율적인 자연 대류 방열 시스템 구축은 주로 조명 기구 구조의 설계에서 시작됩니다. 2.3 기술 솔루션은 LED 광원 패키징 구조를 변경하여 열 저항층을 줄입니다.발열 구조 및 조명 기구 구조 모드;초전도열 재료를 사용하여 칩 열원의 열전도 계수를 높인다;'칩 방열 일체형 이중 구조'에 기반한 열 관리 시스템을 최적화해 공기 흐름을 증가시켜 자연 대류 방열을 형성한다. 2.4 설계 컨셉은 모듈식 방법으로 고출력 LED 램프를 제조한다.광원, 발열, 형태 구조 등은 하나의 완전한 모듈로 봉인되어 모듈 사이에 서로 독립되어 있다.모든 모듈은 개별적으로 교체할 수 있습니다.부품에 장애가 발생하면 장애가 발생한 모듈만 교체하면 됩니다.다른 모듈을 교체하거나 전체 모듈을 교체하여 정상 작동을 계속합니다.조명기구의 모든 모듈부품은 맨손으로 분해하여 편리하고 빠르며 저비용으로 유지보수할수 있다.2.5 설계요점은 시스템의 모듈화에 있어서 조명기구의 열방출과 교체요구외에 LED조명기구의 광학(광학효률)요구와 조형(시장)요구도 만족시켜야 한다.칩과 방열 일체화 구조 소개"칩 방열 일체화 (이중 구조) 모델"은 신형 LED 광원 패키지 모델, 구조 모델, 열 관리 시스템 모델이다.이 기술모형을 리용하여 제조한 고출력 LED조명등은 방열문제를 완전히 해결했을뿐만아니라 배광, 광효, 수명과 유지보수 등 문제를 효과적으로 해결하여 장수명, 고광효를 실현하였다.가로등, 통등, 터널등, 고발등, 자동차 헤드라이트, 경관등 등 조명 설비와 같은 고출력의 LED 제품.

3.1 기술특징.1.1 칩과 알루미늄합금 + 초전도열재료 복합기체(히트싱크)를 하나로 연결하고 독특한 고출력 LED 패키징 기술을 사용하여 여러 칩을 히트싱크 기판에 직접 패키징하여 칩과 히트싱크 기판 사이의 열저항을 더욱 작게 한다.3.1.2 생물학 원리를 바탕으로 열 관리 시스템을 설계했고 칩과 열을 통합하는 이중 구조의 열 저항 모델을 구축했다.결온 계산과 수명 예측도 이뤄졌다. 통합 2단 칩의 열 방출 구조는 열원 칩을 히트싱크에 직접 패키지화한 것이 특징이다.열원 온도가 높아짐에 따라 공기는 다공성 라디에이터에서 흐른다.이 구멍들은 공기 대류에 유동 통로를 제공하여 열이 자동으로 발산되어 칩이 안전한 사용 온도 범위 내에서 정상적으로 작동하도록 보장합니다.첨단 열 전도 및 열 대류 시스템은 우수한 열 방출 효과를 확보하고 칩의 발광 효율을 더욱 향상시킵니다. 3.1.3 칩(45mil*45mi1)은 통합 패키징(칩이 작은 면적에 집중됨)으로 발광 효율이 높은 표면 광원을 얻을 수 있으며 높은 광선속 밀도의 특징을 가지고 있습니다.현재 상술한 기술을 이용하여 가로등, 터널등, 통등, 스포트라이트 등 고출력 LED 조명기구를 제조하였다.또한 현재 고출력 LED 자동차 전조등은 방열을 강화하기 위해 선풍기가 필요하기 때문에 시장 응용의 수요를 만족시키기 어렵다.이중 구조의 클러스터형 고출력 LED 자동차 헤드라이트는 자동차 조명 업계의 LED 광원 사용 문제를 해결했다.자동차 헤드라이트 제조의 한계 3.2 제품 기술 지표 및 장점 (1) 고효율 방열: 자연 방열 방식을 사용하여 고출력 LED의 방열 문제를 철저히 해결 (온도차 <4도, 방열기 온도 <60도, 환경 온도 > 35도 조건에서 측정);(2) 큰 전류: 칩에 제공되는 정격 전류는 400-450mA입니다.(3) 광효과가 높다: 전체 광효과가 90.9 lm/W에 달한다;(4) 수명이 길다:> 5만 시간;(5) 저광감쇠: 국가조명기구품질감독검사센터 검측결과: 1000h 수명시험 무광감쇠;(6) 통합형: 통합형은 COR(Chip On Radiator), 즉 칩이 라디에이터에 직접 통합되어 알루미늄 기판에 통합되어 접착되는 COB(Chip On-Board) 통합형과는 완전히 다르다.통합 칩은 단일 칩으로 표면 광원, 단일 광원 또는 클러스터형 광원 (유리 렌즈 장착) 발사입니다.(7) 조명효과는 전통적인 비LED광원과 같으며 인류의 빛사용습관을 개변시키지 않는다.(8) 단순한 패브릭: 전체 교체가 필요 없는 간편한 유지 관리고출력 LED 조명 산업의 기술 발전 방향은 현재 고출력 LED 발광 산업의 기술 노선에 대해 우리는 두 가지 선택이 있다고 생각한다: 첫째,"칩 알루미늄 기반 라디에이터 (3층 구조) 모델"의 기술 노선을 계속 따라 발전하는 것이다.둘째는"칩 방열 통합 (이중 구조) 모델"기술 노선을 발전시킨다."칩 방열 일체화 구조"는 신흥 기술이다.이 구조에서는 칩을 제외한 모든 것이 완전히 새롭습니다. 칩 방열 통합, 패키징, 전원, 플랜트, 테스트, 심지어 표준 등을 포함합니다. 이로 인해 고출력 LED 조명 제품은 수명, 광효율, 품질, 디자인, 제어 가능성, 비용 등에서 뚜렷한 우위를 점할 수 있습니다.,"칩 알루미늄 기반 라디에이터 3층 구조 모델"과 비교할 때, 이것은 우리나라 고출력, 고효율 반도체 고체 조명의 연구, 응용 및 산업화가 할 수 있는 새로운 분야이다.