中科古德均温板介绍-中文课件

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1、大功率LED的主要问题是“热”lCree XLamp XR-E 测试报告：更低的LED温度能增加它的寿命和光通量大功率LED的主要问题是“热”Cree XLamp XR-E140mil(140mil(1 mmmm2 2)的的LEDLED芯片芯片1W1W芯片芯片：热通量接近100W/CM100W/CM2 23W3W芯片芯片：热通量接近300W/CM300W/CM2 2关键是高热密度(热点)总热通量LED 热量问题 大功率LED的主要问题是“热”40mil(1 mm2)的LED芯片关键是高热密度(热点2如何解决热点问题如何解决热点问题 高效热扩散器可使热被快速扩散，从而避免热量都集中在热源上。高效

2、热扩散器可使热被快速扩散，从而避免热量都集中在热源上。均温板是一种热扩散器，可以极其快速把热量带走，工作原理与热管相似。均温板是一种热扩散器，可以极其快速把热量带走，工作原理与热管相似。如何解决热点问题高效热扩散器可使热被快速扩散，从而避免热量都34均温板的优势均温板的优势热源区域热源区域 顶盖顶盖底盖底盖柱状结构柱状结构表示气化流体表示气化流体均温板的热传导是固体铜的两倍以上，因此，均温板能解决大功率LED的热点问题气化的流体把热量带走，并在一个二维的空间内把热扩散开4均温板的优势热源区域 顶盖底盖柱状结构表示气化流体均温板的4均温板的评估均温板的评估 均温板是一种二维的导热产品，理论上能在

3、一块二维的平板里传导大量的热。均温板是一种二维的导热产品，理论上能在一块二维的平板里传导大量的热。均温板能完全用于照明模组均温板能完全用于照明模组 简单的几何结构简单的几何结构 几何形状一般是方型和圆型几何形状一般是方型和圆型 表面不易变型表面不易变型 均温板最多只有均温板最多只有0.2 mm0.2 mm的容差的容差.当散热体足够时会有更少的温当散热体足够时会有更少的温 当散热体能把热散走时，温度变化会非常少当散热体能把热散走时，温度变化会非常少.因为均温板只可以解决传热的问题，它的传热速度非常快，但还是需要加上铝散热器来因为均温板只可以解决传热的问题，它的传热速度非常快，但还是需要加上铝散热

4、器来达到散热效果。达到散热效果。均温板的评估均温板是一种二维的导热产品，理论上能在一块二维的5ExperimentExperiment 实验配置实验配置 实验实验1 1 把把LEDLED放置在拉铝散热器上，点亮放置在拉铝散热器上，点亮1010分钟后再用分钟后再用DCDC风扇吹风扇吹5 5分钟后将其冷却。分钟后将其冷却。实验实验2 2 把把LEDLED放置在均温板及拉铝散热器上，点亮放置在均温板及拉铝散热器上，点亮1010分钟后再用分钟后再用DCDC风扇吹风扇吹5 5分钟后将其分钟后将其冷却。冷却。实验实验2:把均温板放置在拉铝散热器上面实验实验1:只用拉铝散热器1231.1.红外线摄像机红外线

5、摄像机2.2.DC DC 风扇风扇3.3.LED LED 放置在实验放置在实验1 1和和2 2中中Experiment实验配置实验2:把均温板放置在拉铝散热6实验实验 12W LED 12W LED 封装封装红外线实验1结果(仅用拉铝散热器)红外线实验2结果(均温板+拉铝散热器)1-11-21-32-12-22-31-1:58、1-2:29、1-3:28.22-1:55.2、2-2:31.2、2-3:29.2 实验总结:实验2的表面温度比实验1的温度点少3oC.均温板增强了LED的传热效果.实验12W LED 封装红外线实验1结果(仅用拉铝散热器)红7实验实验 替换替换TO-220 LEDTO

6、-220 LED实验总结:实验2的芯片表面温度少于实验13.3oC.均温板确实增强了芯片的热传导及减少了热阻.10W 10W 热阻热阻红外线实验1结果(仅用拉铝散热器)2-1:67.1 2-2:57.6 2-3:56.2红外线实验2结果(均温板+拉铝散热器)1-1:80.4 1-2:57.6 1-3:55.51-11-21-32-12-22-3实验 替换TO-220 LED实验总结:10W 热阻红外8实验实验 替换替换TO-220 LEDTO-220 LED实验总结:采用均温板的实验2在芯片温度方面明显优于实验1,并工作1-10分钟内保持13-15oC 温度变化.这表示采用均温板可以减少芯片与

7、散热器之间热阻,从而在相同的通电条件下减少结温的温度.10W 10W 瞬间热阻瞬间热阻实验实验 2实验实验 1实验 替换TO-220 LED实验总结:10W 瞬间热阻9 解决方案解决方案 I:I:多颗多颗LEDLED芯片直接封装在均温板上芯片直接封装在均温板上 解决方案解决方案 II:II:均温板均温板PCB.PCB.把线路板印刷在均温板上，并把把线路板印刷在均温板上，并把LEDLED用用SMT(SMT(表面贴装技术表面贴装技术)的方式装在的方式装在均温板均温板.10如何在大功率如何在大功率LEDLED上应用均温板上应用均温板?解决方案 I:多颗LED芯片直接封装在均温板上10如何在10111

8、.基板：把均温板当作是基板2.热扩散器：LED 芯片直接紧密地放在均温板上方.均温板也可作为一种热扩散器来使用.LED 芯片直接固定在均温板上 大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的解决方案 I I LED 芯片芯片透镜均温板散热器111.基板：把均温板当作是基板LED 芯片直接固定在均温板1112大功率大功率LED(50W LED(50W 多芯片直接焊接到均温板多芯片直接焊接到均温板)与与(50W(50W 多芯片直接焊接到铜板多芯片直接焊接到铜板)的比较的比较 直接焊接在均温板上直接焊接在铜片上大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的

9、解决方案 I I12大功率LED(50W 多芯片直接焊接到均温板)与(501213大功率大功率LED(50W LED(50W 多芯片直接焊接到均温板多芯片直接焊接到均温板)与与(50W(50W 多芯片直接焊接到铜板多芯片直接焊接到铜板)的比较的比较在均温板的芯片温度比铜板低在均温板的芯片温度比铜板低30CuVC大功率大功率大功率大功率LEDLED的热解决方案的热解决方案的热解决方案的热解决方案 I I通道 0-3:芯片温度通道 4 5:散热器温度13大功率LED(50W 多芯片直接焊接到均温板)与(5013均温板散热的优势是什么？均温板散热的优势是什么？可使可使LEDLED的温度更低的温度更低

10、.当使用同样的散热器散热时当使用同样的散热器散热时,大概有大概有3030度的温差度的温差.均温板可保证在板上每颗芯片的温度都是相同的均温板可保证在板上每颗芯片的温度都是相同的,而用铜板散热的话而用铜板散热的话,中心芯片的温度会比周边芯片中心芯片的温度会比周边芯片温度高许多温度高许多,这样会影响芯片的可靠性这样会影响芯片的可靠性.14均温板散热的优势是什么？可使LED的温度更低.当使用同样的1415LEDLED芯片直接焊接在均温板上的优势芯片直接焊接在均温板上的优势减少芯片结温，延长芯片的寿命可使芯片更集中，有利于灯具整体的设计大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的

11、解决方案 I I使大功率多芯片封装变得可能15LED芯片直接焊接在均温板上的优势减少芯片结温，延长芯片1516均温板PCB：1.把线路板印刷在均温板上，并把把线路板印刷在均温板上，并把LEDLED用用SMT(SMT(表面贴装技术表面贴装技术)的方式装在均温板的方式装在均温板.2.LED光源直接与均温板接触，均温板成为这些芯片的热扩散器.3.在同样的散热条件下可减少光源的温度.均温板SMD PCB散热器用SMT(贴面封装技术)方式把LED芯片焊在均温板上均温板PCBSMD LED 光源大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的解决方案 II II16均温板PCB：均温板

12、SMD PCB散热器用SMT(贴面封16大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的解决方案 II IICree XRE芯片系列在均温板上应用的原型大功率LED的解决方案 IICree XRE芯片系列在均温板17大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的解决方案 II IISMT方式的均温板与铝基板散热的测试数据对比Sec大功率LED的解决方案 IISMT方式的均温板与铝基板散热的18大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的解决方案 II IISMT方式的均温板与铝基板散热的测试数据对比铝基板 工作15秒铝基板 工作

13、30秒铝基板 工作45秒均温板 工作15秒均温板 工作30秒均温板 工作45秒均温板散热更均匀,传导得更快大功率LED的解决方案 IISMT方式的均温板与铝基板散热的19 均温板均温板PCBPCB透镜温度低于铝基板透镜温度透镜温度低于铝基板透镜温度 在均温板在均温板PCBPCB上没有热点上没有热点 用用SMTSMT技术可使技术可使LEDLED光源放得更接近光源放得更接近 可以推高可以推高LEDLED芯片电流，如把电流从芯片电流，如把电流从350mA350mA推高推高550mA.550mA.这样可以在同样的功率下减少光源的数量，这样可以在同样的功率下减少光源的数量，使产品更有成本优势使产品更有成

14、本优势.20大功率大功率大功率大功率LEDLED的解决方案的解决方案的解决方案的解决方案 II II均温板PCB透镜温度低于铝基板透镜温度20大功率LED的解决2021均温板应用在这两种解决方案 均温板能承受均温板能承受170170度高温度高温 均温板均温板:没有型状的限制没有型状的限制 均温板均温板:通过毛细孔的方式散热通过毛细孔的方式散热 均温板厚度均温板厚度:最少达到最少达到3MM 3MM 均温板均温板MBTF MBTF 超过超过86,400 86,400 小时小时.均温板能承受均温板能承受-40 -40 至至 110 110度的热震超过度的热震超过200200次次.21均温板应用在这两种解决方案均温板能承受170度高温21222222