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[導讀] 一、熱管理在LED照明體系中的重要性 大功率LED產品的輸入電能約為20%轉化為光能,剩下的80%轉化為熱能,大量的熱量如無法順利導出,將會使LED芯片結面溫度過高,進而影響產品使用壽命、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產品的輸入電能約為20%轉化為光能,剩下的80%轉化為熱能,大量的熱量如無法順利導出,將會使LED芯片結面溫度過高,進而影響產品使用壽命、發(fā)光效率和可靠性。現(xiàn)階段整個LED照明系統(tǒng)的散熱瓶頸,集中在LED器件到導熱基板,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封裝技術的迅速發(fā)展,LED封裝產品功率和光效的提升,促使LED燈具散熱對界面導熱材料提出新的要求。

1、高導熱率:單顆LED器件的功率增大,產生的熱量更多,溫度更高,要求導熱材料的導熱率更高,目前市場上界面導熱材料的導熱率集中為0.8W/mK~3.5 W/mK,主要基材為有機硅材料。

2、操作簡單:產品能夠適應流水線生產,操作工藝適合人工或機械刷涂工藝,在最短時間內能夠滿足測試和銷售要求。

3、性能穩(wěn)定:LED照明產品在長時間、高溫工作下,導熱材料性能不會發(fā)生改變,導熱系數(shù)、電絕緣性能、粘接性能、材料顏色等方面不會發(fā)生改變。

4、性價比高:在保持界面導熱產品性能優(yōu)、品質高的基礎上,能夠降低客戶的使用成本,提高客戶LED照明產品的性價比。



全球領先的有機硅、硅基技術與創(chuàng)新企業(yè)道康寧公司,隆重推出全新印刷式導熱墊片材料,這一創(chuàng)新技術專為LED照明新趨勢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、精確地在形狀復雜的基材上涂布厚度可控的導熱有機硅化合物,同時確保優(yōu)良的導熱性能、降低生產成本(如圖1和圖2)。

二、道康寧印刷式導熱墊片的優(yōu)勢

目前LED燈具使用的的界面導熱材料包括導熱膠、導熱硅脂和導熱墊片。
●導熱膠具有粘接力,不易于返修;
●導熱硅脂易于多種操作方式、能夠設備快速生產,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;且在長時間高溫下會變干;
●導熱墊片具備超長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、貼合性沒有硅脂好,會增大熱阻,從而降低導熱效果。且不能用于設備快速生產,這些都會直接或間接增加成本。
●印刷式導熱墊片綜合上述材料的優(yōu)點,克服使用過程的不足之處,以期滿足客戶的需求。優(yōu)點表現(xiàn)在:
1、雙組份液體狀有機硅材料,加熱固化成為硅膠彈性體,可以通過標準的絲網(wǎng)或銅板印刷工藝,或采用標準點膠設備進行印刷,操作工藝簡單,便于批量生產。
2、根據(jù)導熱率和粘合層厚度的不同,道康寧推出四款產品:TC-4015和TC-4016產品的導熱系數(shù)為1.71W/mK;TC-4025和TC-4026產品的導熱系數(shù)為2.50W/mK。其中TC-4016和TC-4026有機硅材料中摻入了玻璃微珠,幫助更好地控制導熱層厚度。
3、產品具有良好的介電性能,同時能夠與塑料、鋁、印刷電路板等普通照明基材緊密貼合,為LED照明系統(tǒng)的整個使用周期提供更低的熱阻(如圖3)。
4、產品固化之前是液體,可以實現(xiàn)更迅速、精密的點膠操作,點膠厚度可控,尤其對于形狀復雜的基材。
5、在操作時具備了硅脂的易于操作且能夠設備快速生產、刮得很薄、貼合性好等優(yōu)點,帶固化后又具備模切墊片的超長使用壽命且能夠返修等優(yōu)點。

三、深圳凱司姆科技有限公司推廣印刷式導熱墊片成功案例

深圳凱司姆科技有限公司作為道康寧電子工業(yè)產品中國區(qū)最大的合作伙伴,不僅為LED燈具及照明客戶提供高品質的密封、導熱、灌封、涂覆等有機硅材料及相關使用設備,也在產品的選擇、應用等方面提供專業(yè)咨詢和服務,同時與客戶分享新材料應用的成功經(jīng)驗。

1、LED汽車照明應用成功案例(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)的界面導熱材料存在諸多缺陷:瞬間大電流驅動導致LED器件產品失效,長時間工作導熱界面層的熱阻變化大,高溫條件下燈具內的小分子有機揮發(fā)物質增多,出現(xiàn)霧朦現(xiàn)象(如圖4)。道康寧印刷式導熱墊片產品能夠彌補傳統(tǒng)界面導熱材料的缺陷,同時增強導熱和介電性能,降低系統(tǒng)生產成本,提高生產效率??蛻舨蹲降降揽祵幍男录夹g和新產品潛在的巨大市場應用價值,優(yōu)先選擇道康寧TC-4015和TC-4025導熱產品,既保證了LED汽車照明產品的高品質和高性能,又穩(wěn)定了客戶在LED汽車照明行業(yè)中的領先地位。

2、 LED戶外照明應用成功案例(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LED燈具散熱系統(tǒng)提出更高的要求,同時要求界面導熱材料耐高溫、高導熱、極低的小分子有機揮發(fā)物質。為了有效解決界面導熱問題,客戶通過產品比較,最終確定在生產線導入道康寧印刷式導熱墊片產品,并結合道康寧提供的全套解決方案,配合凱司姆優(yōu)質的銷售服務,LED照明產品質量和性能得到有效提高。

四、綜述

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

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