Pembuat PCB, perbincangan tentang teknologi pencahayaan LED kuasa tinggi
Diod yang mengeluarkan cahaya cahaya (LED) berkembang menjadi generasi baru sumber cahaya untuk meningkatkan industri cahaya tradisional kerana konsumsi tenaga rendah mereka, kehidupan panjang, kelajuan balas cepat, tiada flicker, saiz kecil, tiada pencemaran, dan integrasi mudah. Hari ini, apabila konservasi tenaga, pengurangan emisi, dan perlindungan persekitaran semakin bimbang, cahaya setengah konduktor telah menjadi titik pertumbuhan ekonomi baru dalam proses PCBA, dan ia telah dihargai oleh kerajaan, lingkaran sains dan teknologi dan industri di seluruh dunia. Sejauh ini, Amerika Syarikat, Jepun, Eropah, China dan Taiwan telah meluncurkan rancangan pencahayaan semikonduktor mereka sendiri, dan industri pencahayaan LED kuasa tinggi telah menjadi salah satu industri yang paling menarik mata. Ia layak diperhatikan bahawa teknologi cip epitaksi di atas telah pada dasarnya dewasa dan selesai sejauh ini, dan cip LED yang bernilai rendah dan kualiti tinggi boleh memenuhi keperluan cahaya. Sekarang kuasa penilaian harga bergerak dan berkembang ke pasar pakej tengah-strim dan pasar terminal aplikasi turun-turun. Ini bermakna sesiapa yang boleh menggunakan cip dengan baik, menghasilkan produk cahaya LED berkuasa tinggi, yang berkemungkinan menjadi pemenang utama industri LED. Masalah pakej pencahayaan LED kuasa tinggi dan aplikasi telah ditandai. Hal yang paling penting adalah bagaimana untuk menyelesaikan masalah penyebaran panas cahaya LED kuasa tinggi. Ini bukan hanya masalah teknikal dalam aplikasi desain struktur dan teknik, tetapi juga melibatkan mod pengurusan panas. Dan mekanik cair dan masalah saintifik lain. Ia berbeza dengan teknologi pencahayaan seri LED kuasa tinggi "chip-aluminum substrat-a dissipation panas struktur tiga lapisan". "Integration chip-heat dissipation (two-layer structure) integrated high-power LED lighting series lamp" yang dikembangkan oleh kami adalah dalam laluan teknikal Aspekt ini mungkin mempunyai makna revolusi dan subversif, dan ia akan menjadi arah pembangunan baru untuk industri cahaya LED kuasa tinggi.
1. Status semasa produk cahaya LED kuasa tinggi Semasa, efisiensi cahaya LED boleh menukar kira-kira 30% tenaga elektrik kepada cahaya, dan hampir semua 70% tenaga elektrik yang lain diubah ke panas, yang meningkatkan suhu LED. Kerana generasi panas yang sangat kecil, LED kuasa rendah boleh digunakan dengan baik tanpa tindakan penyebaran panas, seperti lampu instrumen, lampu isyarat, dan lampu belakang skrin LCD kecil. Tetapi untuk LED kuasa tinggi, apabila digunakan dalam bangunan komersial, jalan, terowong, industri dan tambang dan ladang pencahayaan lain, penyebaran panasnya adalah masalah besar. Jika panas cip LED tidak boleh dihapuskan, ia akan mempercepat penuaan cip, kerosakan cahaya, perubahan warna, dan pendek kehidupan LED. Oleh itu, mod struktur dan desain pengurusan panas sistem cahaya LED kuasa tinggi adalah sangat penting. Pada masa ini, semua pemasangan cahaya LED kuasa tinggi di pasar mengadopsi "model struktur 3 lapisan penyelamat-substrat-aluminium cip-aluminium", iaitu, cip dipakai pada substrat aluminium untuk membentuk modul sumber cahaya LED, dan kemudian modul sumber cahaya ditempatkan pada penyelamat panas untuk menjadikannya pemasangan cahaya LED kuasa tinggi. Harus dikatakan bahawa sistem pengurusan panas semasa LED kuasa tinggi masih menggunakan cara LED digunakan untuk lampu indikator dan papar lampu pada hari awal, yang termasuk dalam mod pengurusan panas LED kuasa rendah. Dengan menggunakan "mod struktur 3-lapisan penyelamatan substrat-aluminium cip-aluminium" untuk menyediakan cahaya LED kuasa tinggi, terdapat tempat yang jelas tidak masuk akal dalam struktur sistem, seperti perlawanan kenalan tinggi antara struktur, suhu junksi tinggi, dan efisiensi penyebaran panas rendah, jadi cip panas yang dibebaskan tidak dapat secara efektif dilepaskan dan dissipated, Menyebabkan kegunaan cahaya rendah, kerosakan cahaya besar, dan kehidupan pendek lampu cahaya LED, yang tidak dapat memenuhi keperluan cahaya. Bagaimana untuk meningkatkan kapasitas penyebaran panas pakej adalah salah satu teknologi utama yang perlu diselesaikan dengan segera untuk LED kuasa tinggi pada tahap ini. Arah pembangunan dan fokus produk cahaya LED adalah: kuasa tinggi, tahan suhu rendah, output cahaya tinggi, kelemahan cahaya rendah, saiz kecil, dan berat ringan, yang membuat keperluan untuk efisiensi penyebaran suhu LED lebih tinggi dan lebih tinggi. Namun, disebabkan keterangan banyak faktor seperti struktur, kos dan konsumsi kuasa, ia sukar bagi pencahayaan LED kuasa tinggi untuk mengadopsi mekanisme penyebaran panas aktif, tetapi hanya boleh menggunakan mekanisme penyebaran panas pasif. Namun, penyebaran panas pasif mempunyai keterangan yang lebih besar; dan efisiensi penukaran tenaga LED adalah relatif tinggi. Rendah, saat ini sekitar 70% masih diubah ke panas, walaupun efisiensi cahaya digandakan, 40% tenaga diubah ke panas. Maksudnya, sukar untuk memperbaiki sehingga penyebaran panas tidak dianggap, jadi dalam jangka panjang, masalah penyebaran panas cahaya LED kuasa tinggi akan menjadi masalah yang lama. Sekarang masa untuk LED kuasa tinggi untuk digunakan dalam pencahayaan sudah dewasa, pembangunan sistem pengurusan panas efisien dengan penyebaran panas biasa telah menjadi prerekwiżit dan faktor kunci untuk industrialisasi pencahayaan LED kuasa tinggi. Oleh itu, rute teknikal dan struktur sistem baru diperlukan untuk menyelesaikan sepenuhnya masalah penyebaran panas cahaya LED kuasa tinggi.
2. Jalan teknik baru untuk industri pencahayaan LED kuasa tinggi Dalam pandangan teknologi pencerahan panas LED kuasa tinggi yang wujud, terdapat banyak perlawanan panas dan masalah pencerahan panas rendah. Kami cuba untuk menyelesaikan masalah efisiensi cahaya rendah, kerosakan cahaya yang serius, dan biaya melalui mod "integrasi cip-panas penyebaran (struktur dua lapisan)". Seri soalan yang lebih tinggi.2.1 Jalan teknikalThe "chip-heat dissipation integration (two-layer structure) mode" not only removes the aluminum substrate structure, but also places multiple chips directly on the heat sink to form a multi-chip module and a single light source, which is prepared into an integrated high-power LED Lamps and lanterns, the light source is a single light source, - yang merupakan sumber cahaya permukaan atau sumber cahaya cluster.2.2 Kekunci teknikal Bagaimana untuk meningkatkan konduktiviti panas cip dan mengurangkan lapisan antaramuka tahan panas melibatkan isu seperti model struktur sistem pengurusan panas, mekanik cair, dan aplikasi teknik bahan konduktif super panas; bagaimana untuk mengawal secara efektif penyimpanan panas substrat penyebaran panas, merancang laluan penyebaran panas konvektif, dan menetapkan efisiensi tinggi Sistem penyebaran panas konvektif alami terutama bermula dari desain struktur lampu.2.3 Solusi teknikal Kurangkan lapisan resistensi panas dengan mengubah struktur pakej sumber cahaya LED, - struktur penyebaran panas dan mod struktur lampu; gunakan bahan konduktiviti super panas untuk meningkatkan konduktiviti panas sumber panas cip; optimize the thermal management system based on the "chip-heat dissipation integrated two-layer structure" and increase The flow of air forms natural convection to dissipate heat.2.4 Design ideas A modular approach is adopted to prepare high-power LED lamps. Sumber cahaya, penyebaran panas, struktur bentuk, dll. dipakai ke dalam seluruh modul, dan modul adalah independen satu sama lain. Setiap modul boleh diganti secara terpisah. Apabila bahagian gagal, hanya modul cacat perlu diganti. Ganti modul lain atau gantikan keseluruhan untuk teruskan operasi normal. Semua bahagian modul lampu boleh disambung dan disambung dengan tangan kosong, menyadari keselamatan yang selesa, cepat dan kosong rendah.2.5 Titik rancangan Untuk modularisasi sistem, selain memenuhi keperluan penyebaran panas dan penggantian lampu, ia juga mesti memenuhi keperluan optik (efisiensi optik) dan keperluan gaya (pasar) lampu cahaya LED.3. Perkenalan ke struktur terintegrasi cip dan penyisipan panas"Integrasi penyisipan panas-cip (struktur dua lapisan) mod" adalah jenis baru bagi mod pakej sumber cahaya LED, mod struktur dan mod sistem pengurusan panas. Lampu pencahayaan LED kuasa tinggi yang disediakan dengan menggunakan model teknologi ini tidak hanya menyelesaikan sepenuhnya masalah penyebaran panas, tetapi juga dengan efektif menyelesaikan masalah seperti distribusi cahaya, efisiensi cahaya, kehidupan dan penyelamatan, dan telah mengembangkan kehidupan panjang dan efisiensi cahaya tinggi. Dari produk LED kuasa tinggi, seperti lampu jalan, lampu bawah, lampu terowong, lampu teluk tinggi, lampu depan kereta, lampu landscape dan peralatan pencahayaan lain.
3.1 Karakteristik teknika3.1.1 Sambungkan cip dan aluminum selai + materi konduktif super panas matriks komposit (sink panas) sebagai keseluruhan, gunakan teknologi pakej LED kuasa tinggi unik, dan simpulkan cip berbilang secara langsung pada substrat penyebaran panas, supaya cip dan substrat penyebaran panas adalah resisten panas lebih kecil, Dan seluruh substrat penyebaran panas ialah lampu lengkap, membentuk komponen cahaya LED kuasa tinggi terintegrasi.3.1.2 Sistem pengurusan panas dirancang berdasarkan prinsip bionik, dan model resistensi panas struktur dua lapisan dengan cip terintegrasi dan penyebaran panas ditetapkan, Karakteristik struktur dua lapisan terpasang cip-panas penyebaran ialah cip sumber panas secara langsung dikumpulkan pada sink panas. Semasa suhu sumber panas meningkat, udara mengalir dalam sink panas porous. Lubang menyediakan saluran aliran untuk penyebaran udara, dan panas adalah Ia secara automatik dihancurkan untuk memastikan cip berfungsi secara biasa dalam julat suhu penggunaan yang selamat. Sistem kondukti panas dan konveksi panas yang maju memastikan kesan penyebaran panas yang baik dan meningkatkan lebih lanjut efisiensi cahaya cip.3.1.3 Cip (45mil*45mi1) dikemas dengan cara yang terintegrasi (cip berkoncentrasi di kawasan kecil) untuk mendapatkan sumber cahaya permukaan dengan efisiensi cahaya yang lebih tinggi, yang mempunyai ciri-ciri ketepatan aliran cahaya yang tinggi, - cahaya cahaya tinggi, dan cahaya rendah. Pada masa ini, peralatan cahaya LED kuasa tinggi seperti lampu jalan, lampu terowong, lampu bawah, lampu perhatian, dll telah disediakan menggunakan teknologi yang disebut di atas. Selain itu, lampu depan LED kuasa tinggi semasa memerlukan peminat elektrik untuk meningkatkan penyebaran panas, yang sukar untuk memenuhi keperluan aplikasi pasar. Lampu depan LED kuasa tinggi berkumpul dibuat dari struktur dua lapisan memecahkan masalah menggunakan sumber cahaya LED dalam industri pencahayaan kereta. Hadangan lampu utama kereta3.2 Penunjuk teknikal produk dan keuntungan(1) Pencerahan panas efisien: Guna kaedah penyerahan panas biasa untuk menyelesaikan sepenuhnya masalah penyerahan panas LED kuasa tinggi (perbezaan suhu <4 darjah Celsius, suhu radiator <60 darjah Celsius, diukur dalam keadaan suhu persekitaran>35 darjah Celsius); (2) Semasa tinggi: semasa bernilai yang diberikan kepada cip adalah 400-450mA masing-masing; (3) Efisiensi cahaya tinggi: keseluruhan kesan cahaya mencapai 90,9 lm/W; (4) Hidup panjang: >50 000 jam; (5) Kerosakan cahaya rendah: Hasil ujian Pusat Pengawalan Kualiti Luminari Nasional dan Pemeriksaan adalah: tiada kerosakan cahaya dalam ujian kehidupan 1,000 jam; (6) Jenis terintegrasi: Jenis terintegrasi ialah COR (Chip On Radiator), iaitu, cip terintegrasi secara langsung pada radiator, yang sama sekali berbeza dari jenis terintegrasi COB (Chip On Board) yang terintegrasi dan terikat pada substrat aluminium. The light source (installed with glass lens) emits; (7) Kesan cahaya adalah sama dengan sumber cahaya tradisional yang bukan LED, dan tidak mengubah kebiasaan penggunaan cahaya manusia; (8) Struktur sederhana: mudah untuk dikekalkan, tiada perlukan penggantian keseluruhan.4. Arah pembangunan teknologi industri cahaya LED kuasa tinggi Sementara ini, untuk laluan teknik industri cahaya LED kuasa tinggi, kami fikir ada dua pilihan: satu adalah untuk terus berkembang sepanjang laluan teknik mod "chip-aluminum substrate-radiator (struktur tiga lapisan"; yang lain ialah mengembangkan laluan teknikal "integrasi penyebaran panas-cip (struktur dua lapisan). "Struktur integrasi penyebaran panas Chip" adalah teknologi yang muncul. Dalam struktur ini, kecuali cip, segala-galanya adalah brand baru, termasuk integrasi penyebaran panas-cip, pakej, bekalan kuasa, peralatan lengkap, ujian, dan bahkan standar, dll., Ia membuat produk cahaya LED kuasa tinggi mempunyai keuntungan jelas dalam terma kehidupan, efisiensi cahaya, kualiti, desain, kawalan, kos, dll. - dibandingkan dengan "chip-aluminum substrate-radiator model struktur tiga lapisan", yang merupakan kuasa tinggi dan efisien tinggi Semiconductor penyelidikan keadaan tegas, aplikasi dan industrialisasi Cina boleh menjadi bidang baru yang boleh melakukan banyak.