El impacto del sustrato del paquete en la disipación de calor de los LED
El problema de la disipación de calor es un problema que debe abordarse en los envases de LED de alta potencia. Dado que el efecto de disipación de calor afecta directamente la vida útil y la eficiencia luminosa de la lámpara LED, la resolución efectiva del problema de disipación de calor del paquete de LED de alta potencia juega un papel importante en la mejora de la confiabilidad y la vida útil del paquete de LED. Entonces, ¿cuáles son los principales factores que afectan la disipación de calor del paquete de LED?
Primer factor: estructura del paquete
La estructura del paquete se divide en dos tipos: estructura de microprocesador y estructura de chip abatible.
1.Micro estructura de pulverización
En este sistema de sellado, el fluido en la cavidad del fluido forma un chorro fuerte en la microboquilla bajo cierta presión. El chorro impacta directamente en la superficie del sustrato del chip LED y elimina el calor generado por el chip LED, que actúa sobre la microbomba. En la parte inferior, el fluido calentado ingresa a la pequeña cavidad del fluido para liberar calor al ambiente externo, de modo que su temperatura desciende, y luego fluye hacia la microbomba nuevamente para comenzar un nuevo ciclo.
Ventajas: La estructura de microaspersión tiene un alto rendimiento de disipación de calor y una distribución uniforme de la temperatura del sustrato del chip LED.
Desventajas: La confiabilidad y estabilidad de la microbomba tiene una gran influencia en el sistema, y la estructura del sistema es más complicada, lo que aumenta el costo operativo.
Estructura de chip 2.Flip
Flip-chip. Para el chip formal tradicional, el electrodo está ubicado en la superficie emisora de luz del chip, lo que bloqueará parte de la emisión de luz y reducirá la eficiencia de emisión de luz del chip.
Ventajas: La luz se extrae del zafiro en la parte superior del chip con esta estructura, lo que elimina el sombreado de electrodos y cables y mejora la eficiencia luminosa. Al mismo tiempo, el sustrato utiliza silicio con alta conductividad térmica, lo que mejora en gran medida el efecto de disipación de calor del chip.
Desventajas: El calor generado por el PN de esta estructura se exporta a través del sustrato de zafiro. La conductividad térmica del zafiro es baja y la ruta de transferencia de calor es larga. Por lo tanto, el chip de esta estructura tiene una gran resistencia térmica y el calor no se disipa fácilmente.
El segundo factor más importante: materiales de embalaje
Los materiales de embalaje de LED se dividen en dos tipos: materiales de interfaz térmica y materiales de sustrato.
1.materiales de interfaz térmica
Actualmente, los materiales de interfaz térmica comúnmente utilizados para envases de LED incluyen pegamento conductor térmico y pegamento conductor de plata.
(a) Pegamento conductor térmico
El componente principal del pegamento conductor térmico de uso común es la resina epoxi, por lo que su conductividad térmica es pequeña, la conductividad térmica es mala y la resistencia térmica es grande.
Ventajas: el pegamento conductor térmico tiene las características de aislamiento, conducción de calor, a prueba de golpes, fácil instalación, proceso simple, etc.
Desventajas: Debido a la baja conductividad térmica, solo se puede aplicar a dispositivos de empaque LED que no requieren una alta disipación de calor.
(b) Cola de plata conductora
El pegamento de plata conductora es un LED de sustrato conductor GeAs, SiC, un material de embalaje clave en el proceso de dispensación o preparación de un chip LED rojo, amarillo y amarillo-verde con un electrodo trasero.
Ventajas: Tiene las funciones de fijar y unir el chip, conducir y conducir calor y transferir calor, y tiene una influencia importante en la disipación de calor, la reflectividad de la luz y las características de VF del dispositivo LED. Como material de interfaz térmica, el pegamento de plata conductora se usa ampliamente en la industria de los LED.
2.materiales de sustrato
Una cierta ruta de disipación de calor de los dispositivos de paquete de LED es desde el chip de LED a la capa de unión al disipador de calor interno al sustrato de disipación de calor y finalmente al entorno externo. Puede verse que el sustrato de disipación de calor es importante para la disipación de calor del paquete de LED. Por lo tanto, el sustrato de disipación de calor debe tener las siguientes características: alta conductividad térmica, aislamiento, estabilidad, planitud y alta resistencia.
