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[導(dǎo)讀] 一、熱管理在LED照明體系中的重要性 大功率LED產(chǎn)品的輸入電能約為20%轉(zhuǎn)化為光能,剩下的80%轉(zhuǎn)化為熱能,大量的熱量如無(wú)法順利導(dǎo)出,將會(huì)使LED芯片結(jié)面溫度過(guò)高,進(jìn)而影響產(chǎn)品使用壽命、發(fā)光效率和可靠

一、熱管理在LED照明體系中的重要性

大功率LED產(chǎn)品的輸入電能約為20%轉(zhuǎn)化為光能,剩下的80%轉(zhuǎn)化為熱能,大量的熱量如無(wú)法順利導(dǎo)出,將會(huì)使LED芯片結(jié)面溫度過(guò)高,進(jìn)而影響產(chǎn)品使用壽命、發(fā)光效率和可靠性?,F(xiàn)階段整個(gè)LED照明系統(tǒng)的散熱瓶頸,集中在LED器件到導(dǎo)熱基板,再到系統(tǒng)電路板之間的界面散熱。性能優(yōu)良的界面導(dǎo)熱材料能夠保持LED散熱通道的暢通,從而保證LED正常發(fā)光和使用壽命。

LED封裝技術(shù)的迅速發(fā)展,LED封裝產(chǎn)品功率和光效的提升,促使LED燈具散熱對(duì)界面導(dǎo)熱材料提出新的要求。

1、高導(dǎo)熱率:?jiǎn)晤wLED器件的功率增大,產(chǎn)生的熱量更多,溫度更高,要求導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱率更高,目前市場(chǎng)上界面導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱率集中為0.8W/mK~3.5 W/mK,主要基材為有機(jī)硅材料。

2、操作簡(jiǎn)單:產(chǎn)品能夠適應(yīng)流水線生產(chǎn),操作工藝適合人工或機(jī)械刷涂工藝,在最短時(shí)間內(nèi)能夠滿足測(cè)試和銷售要求。

3、性能穩(wěn)定:LED照明產(chǎn)品在長(zhǎng)時(shí)間、高溫工作下,導(dǎo)熱材料性能不會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)熱系數(shù)、電絕緣性能、粘接性能、材料顏色等方面不會(huì)發(fā)生改變。

4、性價(jià)比高:在保持界面導(dǎo)熱產(chǎn)品性能優(yōu)、品質(zhì)高的基礎(chǔ)上,能夠降低客戶的使用成本,提高客戶LED照明產(chǎn)品的性價(jià)比。



全球領(lǐng)先的有機(jī)硅、硅基技術(shù)與創(chuàng)新企業(yè)道康寧公司,隆重推出全新印刷式導(dǎo)熱墊片材料,這一創(chuàng)新技術(shù)專為L(zhǎng)ED照明新趨勢(shì)中的熱量管理而開發(fā)。有助于LED燈具及照明制造商更迅速、精確地在形狀復(fù)雜的基材上涂布厚度可控的導(dǎo)熱有機(jī)硅化合物,同時(shí)確保優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、降低生產(chǎn)成本(如圖1和圖2)。

二、道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片的優(yōu)勢(shì)

目前LED燈具使用的的界面導(dǎo)熱材料包括導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱墊片。
●導(dǎo)熱膠具有粘接力,不易于返修;
●導(dǎo)熱硅脂易于多種操作方式、能夠設(shè)備快速生產(chǎn),可以刮得很薄,從而降低熱阻并且節(jié)約成本,但有效壽命不能與路燈壽命相匹配;且在長(zhǎng)時(shí)間高溫下會(huì)變干;
●導(dǎo)熱墊片具備超長(zhǎng)使用壽命且能夠返修多次使用,但含有玻纖成分,使用前需要模切,加工麻煩且損耗大,厚度比硅脂大、貼合性沒(méi)有硅脂好,會(huì)增大熱阻,從而降低導(dǎo)熱效果。且不能用于設(shè)備快速生產(chǎn),這些都會(huì)直接或間接增加成本。
●印刷式導(dǎo)熱墊片綜合上述材料的優(yōu)點(diǎn),克服使用過(guò)程的不足之處,以期滿足客戶的需求。優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:
1、雙組份液體狀有機(jī)硅材料,加熱固化成為硅膠彈性體,可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的絲網(wǎng)或銅板印刷工藝,或采用標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)膠設(shè)備進(jìn)行印刷,操作工藝簡(jiǎn)單,便于批量生產(chǎn)。
2、根據(jù)導(dǎo)熱率和粘合層厚度的不同,道康寧推出四款產(chǎn)品:TC-4015和TC-4016產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)為1.71W/mK;TC-4025和TC-4026產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)為2.50W/mK。其中TC-4016和TC-4026有機(jī)硅材料中摻入了玻璃微珠,幫助更好地控制導(dǎo)熱層厚度。
3、產(chǎn)品具有良好的介電性能,同時(shí)能夠與塑料、鋁、印刷電路板等普通照明基材緊密貼合,為L(zhǎng)ED照明系統(tǒng)的整個(gè)使用周期提供更低的熱阻(如圖3)。
4、產(chǎn)品固化之前是液體,可以實(shí)現(xiàn)更迅速、精密的點(diǎn)膠操作,點(diǎn)膠厚度可控,尤其對(duì)于形狀復(fù)雜的基材。
5、在操作時(shí)具備了硅脂的易于操作且能夠設(shè)備快速生產(chǎn)、刮得很薄、貼合性好等優(yōu)點(diǎn),帶固化后又具備模切墊片的超長(zhǎng)使用壽命且能夠返修等優(yōu)點(diǎn)。

三、深圳凱司姆科技有限公司推廣印刷式導(dǎo)熱墊片成功案例

深圳凱司姆科技有限公司作為道康寧電子工業(yè)產(chǎn)品中國(guó)區(qū)最大的合作伙伴,不僅為L(zhǎng)ED燈具及照明客戶提供高品質(zhì)的密封、導(dǎo)熱、灌封、涂覆等有機(jī)硅材料及相關(guān)使用設(shè)備,也在產(chǎn)品的選擇、應(yīng)用等方面提供專業(yè)咨詢和服務(wù),同時(shí)與客戶分享新材料應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)。

1、LED汽車照明應(yīng)用成功案例(廣東深圳,O公司)

汽車用LED照明面臨的主要挑戰(zhàn)是有效的熱管理方案,傳統(tǒng)的界面導(dǎo)熱材料存在諸多缺陷:瞬間大電流驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致LED器件產(chǎn)品失效,長(zhǎng)時(shí)間工作導(dǎo)熱界面層的熱阻變化大,高溫條件下燈具內(nèi)的小分子有機(jī)揮發(fā)物質(zhì)增多,出現(xiàn)霧朦現(xiàn)象(如圖4)。道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片產(chǎn)品能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)界面導(dǎo)熱材料的缺陷,同時(shí)增強(qiáng)導(dǎo)熱和介電性能,降低系統(tǒng)生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率??蛻舨蹲降降揽祵幍男录夹g(shù)和新產(chǎn)品潛在的巨大市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值,優(yōu)先選擇道康寧TC-4015和TC-4025導(dǎo)熱產(chǎn)品,既保證了LED汽車照明產(chǎn)品的高品質(zhì)和高性能,又穩(wěn)定了客戶在LED汽車照明行業(yè)中的領(lǐng)先地位。

2、 LED戶外照明應(yīng)用成功案例(四川成都,K公司)

戶外LED器件逐漸向大尺寸、模組化、高功率等方向發(fā)展,這就對(duì)LED燈具散熱系統(tǒng)提出更高的要求,同時(shí)要求界面導(dǎo)熱材料耐高溫、高導(dǎo)熱、極低的小分子有機(jī)揮發(fā)物質(zhì)。為了有效解決界面導(dǎo)熱問(wèn)題,客戶通過(guò)產(chǎn)品比較,最終確定在生產(chǎn)線導(dǎo)入道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片產(chǎn)品,并結(jié)合道康寧提供的全套解決方案,配合凱司姆優(yōu)質(zhì)的銷售服務(wù),LED照明產(chǎn)品質(zhì)量和性能得到有效提高。

四、綜述

道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片是全新的有機(jī)硅導(dǎo)熱產(chǎn)品,具有更低的熱阻、更高的導(dǎo)熱率和穩(wěn)定可靠、高品質(zhì)的熱管理,提升了LED燈具和照明的品質(zhì)和使用壽命,既能滿足LED燈具的散熱要求,又能提供更新、更優(yōu)秀的材料及生產(chǎn)解決方案,同時(shí)降低LED照明系統(tǒng)成本,這些競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)使道康寧印刷式導(dǎo)熱墊片成為越來(lái)越多LED照明客戶的選擇。

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