نفوذ بستر بسته بر از بینرفت گرمای LED

مشکل از بین بودن گرما مشکلی است که باید در بسته بندی LED با قدرت بالا به آن پرداخته شود. از آنجا که اثر از بین بردن حرارت به طور مستقیم بر روی زندگی و کارایی نورانی لامپ LED تاثیر می گذارد، به طور موثر حل مشکل از بین بردن حرارت بسته LED با قدرت بالا نقش مهمی در بهبود قابلیت اطمینان و زندگی بسته LED دارد. پس عوامل اصلی که بر از بین بودن گرمای بسته LED تأثیر می گذارد چه هستند.

عامل اول:ساختار بسته

ساختار بسته به دو نوع ساختار میکرو اسپری و ساختار تراشه فلیپ تقسیم می شود.

1.میکرو ساختار اسپری

در این سیستم آب بندی، مایع موجود در حفره سیال تحت فشار خاصی یک جت قوی را در ریزنزل تشکیل می دهد. جت به طور مستقیم سطح بستر تراشه LED را تحت تأثیر قرار می دهد و گرمای تولید شده توسط تراشه LED را که بر روی میکرو پمپ عمل می کند، از بین می برد. پایین، مایع گرم شده وارد حفره مایع کوچک می شود تا گرما را به محیط خارجی آزاد کند، به طوری که دمای آن افت می کند، و سپس دوباره به میکروپمپ جریان می یابد تا چرخه جدیدی را آغاز کند.

مزایا: ساختار میکرو اسپری دارای عملکرد از بینرفت حرارت بالا و توزیع دمای یکنواخت بستر تراشه LED است.

معایب: قابلیت اطمینان و پایداری میکروپمپ تأثیر زیادی بر سیستم دارد و ساختار سیستم پیچیده تر است که باعث افزایش هزینه عملیاتی می شود.

2.فلیپ ساختار تراشه

فلیپ چیپ برای تراشه رسمی سنتی، الکترود بر روی سطح ساطع کننده نور تراشه قرار دارد که بخشی از انتشار نور را مسدود خواهد کرد و کارایی ساطع کننده نور تراشه را کاهش خواهد داد.

مزایا: نور از یاقوت کبود بالای تراشه با این ساختار خارج می شود که سایه الکترودها را از بین می برد و منجر می شود و کارایی نورانی را بهبود می بخشد. در عین حال بستر از سیلیکون با هدایت حرارتی بالا استفاده می کند که اثر از بینرفت گرمای تراشه را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

معایب: گرمای تولید شده توسط PN این ساختار از طریق بستر یاقوت کبود صادر می شود. هدایت حرارتی یاقوت کبود کم است و مسیر انتقال گرما طولانی است. بنابراین تراشه این ساختار مقاومت حرارتی زیادی دارد و گرما به راحتی از بین نمی رود.

دومین عامل بزرگ: مواد بسته بندی مواد LED به دو نوع تقسیم می شوند: مواد رابط حرارتی و مواد بستر.

1.مواد رابط حرارتی

در حال حاضر، مواد رابط حرارتی که معمولاً برای بسته بندی LED استفاده می شوند شامل چسب هادی حرارتی و چسب نقره ای هادی است.

(a) چسب هادی حرارتی

جزء اصلی چسب هادی حرارتی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد، رزین اپوکسی است، بنابراین هدایت حرارتی آن کوچک، هدایت حرارتی ضعیف، و مقاومت حرارتی بزرگ است.

مزایا: چسب هدایت حرارتی دارای ویژگی های عایق، هدایت گرما، ضد شوک، نصب آسان، فرایند ساده و مانند آن است.

معایب: به دلیل هدایت حرارتی پایین، تنها می توان آن را به دستگاه های بسته بندی LED که نیاز به از بین رفتن حرارت بالا ندارد، اعمال کرد.

ب) چسب نقره ای هادی

چسب نقره ای هادی یک GeAs، SIC بستر هادی LED، یک ماده بسته بندی کلیدی در فرایند توزیع یا آماده سازی یک تراشه قرمز، زرد، و زرد-سبز LED با الکترود پشت است.

مزایای:

این است که توابع تعمیر و پیوند تراشه, هدایت و هدایت گرما, و انتقال گرما, و تاثیر مهمی بر از بین دادن گرما, بازتاب نور, و ویژگی های VF از دستگاه LED. به عنوان یک ماده رابط حرارتی، چسب نقره هادی در حال حاضر به طور گسترده ای در صنعت LED استفاده می شود.

2.مواد بستر

یک مسیر قطع حرارت معین از دستگاه های بسته LED از تراشه LED تا لایه پیوندی تا سینک گرمای داخلی تا بستر از بین رفتن گرما و در نهایت به محیط خارجی است. دیده می شود که بستر از بینرفت گرما برای از بینرفتن گرمای بسته LED مهم است. بنابراین بستر از بینرفت گرما باید ویژگی های زیر را داشته باشد: هدایت حرارتی بالا، عایق، پایداری، مسطح بودن و استحکام بالا.