Подробное введение белого светодиода, часть вторая

Для снижения термического сопротивления многие зарубежные производители светодиодов устанавливают светодиодные чипы на поверхность ребер отвода тепла из меди и керамических материалов, а для соединения проводов отвода тепла на печатной плате с ребрами отвода тепла, использующими охлаждение, используют пайку. вентиляторы для принудительного воздушного охлаждения. Результаты экспериментов, проведенных компанией OSRAM Opto Semiconductors Gmb в Германии, подтвердили, что тепловое сопротивление светодиодного чипа с описанной выше структурой паяному соединению может быть снижено на 9 кОм/Вт, что составляет примерно 1/6 сопротивления традиционного светодиода. При подаче электроэнергии мощностью 2 Вт на упакованный Модуль светодиодного дисплея, температура светодиодного чипа 18°C ​​выше места пайки. Даже если температура печатной платы повысится до 500°C, температура светодиодного чипа составляет всего около 700°C. После снижения теплового сопротивления на температуру светодиодного чипа будет влиять температура печатной платы. По этой причине необходимо уменьшить тепловое сопротивление от светодиодного чипа до точки пайки. И наоборот, даже если белый светодиод имеет структуру, подавляющую тепловое сопротивление, если тепло не может быть передано от корпуса светодиода к печатной плате, повышение температуры светодиода снизит световую отдачу. Поэтому Panasonic разработала технологию интеграции печатных плат и упаковки. Компания инкапсулирует квадратный синий светодиод со стороной 1 мм на керамической подложке по принципу «чип на кристалле», а затем наклеивает керамическую подложку на поверхность медной печатной платы, включая печатную плату и модуль. Общий тепловой импеданс составляет около 15 кОм/Вт.

В ответ на долговечность белых светодиодов производители светодиодов в настоящее время предпринимают контрмеры, заключающиеся в замене уплотняющего материала и диспергировании флуоресцентного материала в уплотняющем материале, что может более эффективно подавлять износ материала и снижение светопропускания.

Поскольку эпоксидная смола поглощает 45 % света с длиной волны 400–450 нм, а силиконовый герметизирующий материал — менее 1 %, время уменьшения вдвое яркости эпоксидной смолы составляет менее 10 000 часов, а силиконовый герметизирующий материал может быть увеличен до 4 часов. Около 10 000 часов, это почти столько же, сколько расчетный срок службы осветительного оборудования, а это означает, что осветительному оборудованию не нужно заменять светодиод белого света во время использования. Тем не менее, силиконовый уплотнительный материал является очень эластичным и мягким материалом, и силиконовый уплотнительный материал не должен царапаться во время обработки. Технология производства поверхности, кроме того, силиконовый уплотнительный материал очень легко прилипает к пыли в процессе, поэтому в будущем необходимо разработать технологию, которая может улучшить характеристики поверхности.