高亮度LED的散热传导技术探讨
能超过140℃,这个主要是来自介电层(Dielectric Layer,也称Insulated Layer,绝缘层)的特性限制,此外在制造过程中也不得超过250℃300℃,这在过锡炉时前必须事先了解。
附注:虽然铝、铜都是合适的热导热金属,不过碍于成本多半是选择铝材质。
IMS强化MCPCB在绝缘层上的热传导
MCPCB虽然比FR4 PCB散热效果佳,但MCPCB的介电层却没有太好的热传导率,大体与FR4 PCB相同,仅0.3W/m.K,成为散热块与金属核心板间的传导瓶颈。
为了改善此一情形,有业者提出了IMS(Insulated Metal Substrate,绝缘金属基板)的改善法,将高分子绝缘层及铜箔电路以环氧方式直接与铝、铜板接合,然后再将LED配置在绝缘基板上,此绝缘基板的热传导率就比较高,达1.12W/m.K,比之前高出37倍的传导效率。
更进一步的,若绝缘层依旧被认为是导热性不佳,也有直接让LED底部的散热块,透过在印刷电路板上的穿孔(Through Hole)作法,使其直接与核心金属接触,以此加速散热。此作法很耐人寻味,因为过去的印刷电路板不是为插件元件焊接而凿,就是为线路绕径而凿,如今却是为散热设计而凿。
结尾
除了MCPCB、MCPCB+IMS法之外,也有人提出用陶瓷基板(Ceramic Substrate),或者是所谓的直接铜接合基板(Direct Copper Bonded Substrate,简称:DBC),或是金属复合材料基板。无论是陶瓷基板或直接铜接合基板都有24170W/m.K的高传导率,其中直接铜接合基板更允许制程温度、运作温度达800℃以上,不过这些技术都有待更进一步的成熟观察。
- 省电、高亮度LED需要高性能LED驱动器(08-16)
- 万众瞩目的大功率、高亮度 LED 驱动器(12-11)
- 高亮度LED的结构特点和应用(09-25)
- “封装热导”原理技术探析(09-22)
- 高压、高亮度LED驱动设计(04-15)
- 三路输出LED驱动器可驱动共阳极LED串(08-17)