LED散热技术导热

时间：2021-04-21

LED散热技术
LED散热技术，这是常见的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。
LED发热问题
与传统光源一样，半导体发光二极管（LED）在工作期间也会产生热量，其多少取决于整体的发光效率。
在外加电能量作用下，电子和空穴的辐射复合发生电致发光，在PN结附近辐射出来的光还需经过芯片（chip）本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界（空气）。综合电流注入效率、辐射发光**效率、芯片外部光取出效率等，大概只有30-40%的输入电能转化为光能，其余60-70%的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。
LED发热对寿命的影响
一般来说，LED灯工作是否稳定，品质好坏，与灯体本身散热至关重要，市场上的高亮度LED灯的散热，常常采用自然散热，效果并不理想。LED光源打造的LED灯具，由LED、散热结构、驱动器、透镜组成，因此散热也是一个重要的部分，如果LED不能很好散热、它的寿命也会受影响。
热量管理是高亮度LED应用中的主要问题
由于III族氮化物的p型掺杂受限于Mg受主的溶解度和空穴的较高启动能，热量特别*在p型区域中产生，这个热量通过整个结构才能在热沉上消散；LED器件的散热途径主要是热传导和热对流；Sapphire衬底材料较低的热导率导致器件热阻增加，产生严重的自加热效应，对器件的性能和可靠性产生毁灭性的影响。
热量对高亮度LED的影响
热量集中在尺寸很小的芯片内，芯片温度升高，引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降；当温度**过一定值时，器件失效率呈指数规律增加。统计资料表明，元件温度每上升2℃，可靠性下降10%。当多个LED密集排列组成白光照明系统时，热量的耗散问题更严重。解决热量管理问题已成为高亮度LED应用的先决条件。
芯片尺寸与散热的关系提高功率LED的亮度直接的方法是增大输入功率，而为了防止有源层的饱和相应地增大p-n结的尺寸；增大输入功率必然使结温升高，进而使**效率降低。单管功率的提高取决于器件将热量从p-n结导出的能力、在保持现有芯片材料、结构、封装工艺、芯片上电流密度不变及等同的散热条件下，单独增加芯片的尺寸，结区温度将不断上升。
LED散热的方法
铝散热鳍片
这是常见的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。
导热塑料壳
使用LED绝缘散热塑料替代铝合金制作散热体，能大幅提高热辐射能力，中航纳米新型高导热球形填料，目前成功应用于LED导热塑料中，可以提高LED的使用寿命，代替铝合金散热体。
表面辐射散热处理
灯壳表面做辐射散热处理，简单的就是涂抹辐射散热漆，可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。
空气流体力学
利用灯壳外形，制造出对流空气，这是低成本的加强散热方式。
风扇
灯壳内部用**风扇加强散热，造价低，效果好。不过要换风扇就是麻烦些，也不适用于户外，这种设计较为少见。
导热管
利用导热管技术，将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具，如路灯等是常见的设计。

词条
词条说明
导热氮化
产品特点球形氮化通过激光火焰喷射熔融法制备，所得产品纯度高、粒径分布均匀，表面干净、球形度高，无残余杂质，易于分散，与**体很好相容。氮化经过*二次激光熔融球形合金化，有很高的导热系数（340W）与传热性。通过表面改性处理的粉体，不会发生水解反应，含氧量较低（<0.1%），绝缘导热性能效果非常明显。用在高分子树脂中，增黏不明显，是目前较好的高导热绝缘填料。产品参数产品球形氮化
微米纳米氮化
产品特点纳米氮化铪（HfN)通过气溶胶烧蚀法制备，具有纯度高，粒径小，分布均匀、比表面积大，高表面活性，：灰色粉末，立方晶结构。显微硬度16GPa。相当稳定，但易为、浓酸、氟酸所腐蚀。由铪和氮在900℃直接反应生成，或由铪卤化物和氨或氮和混合气体反应制取。为重要难熔化合物铪合金的重要组分。产品参数产品纳米氮化铪（HfN) 产品型号 ZH-HfN-01 平均粒度 100nm 产品纯
电动机的外壳阻燃
家电塑料材料，是早实现阻燃功能的。 UL94垂直阻燃测试标准是应用到家电电接触材料为主，而IEC60695则是欧洲对家用电器或线路设备对可能发生短路时起燃的灼热丝温度方面的要求，这些都是对材料阻燃性能方面的要求；而RoHS是对电子电器产品的环保有害物质的要求，WEEE是对电器产品的回收回用提出要求。随着对家电用电要求的提高，随着对电器回收环境影响的法律法规的规范化，对环保阻燃和无卤素阻燃的
纳米氮化钽粉
产品特点纳米氮化钽（TaN)通过气溶胶烧蚀法制备，具有纯度高，粒径小，分布均匀、比表面积大，高表面活性，不溶于水、酸，微溶于，溶于并分解释放出氨。加热至2000℃即释放出。用来制造高端片状电阻的材料，氮化钽电阻则可抵抗水汽的侵蚀。用作超硬质材料添加剂，用于喷涂，增加变压器、集成线路、二极管的电稳定性。产品参数产品纳米氮化钽（TaN) 产品型号 ZH-TaN-01 平均粒度