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| 液晶模塊設(shè)計(jì)中高功率LED的散熱技術(shù) |
| 上傳日期：2013/8/27 |
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液晶模塊設(shè)計(jì)中高功率LED的散熱技術(shù)
發(fā)光二極管(LED)具有低耗能、省電、壽命長(zhǎng)、耐用等優(yōu)點(diǎn)，因而做為背光被廣泛應(yīng)用在單色及彩色LCD液晶模塊及液晶顯示器中。然而，隨著功率增加，LED所產(chǎn)生電熱流之廢熱無法有效散出，導(dǎo)致發(fā)光效率嚴(yán)重下降。LED使用壽命的定義為，當(dāng)LED發(fā)光效率低于原發(fā)光效率之百分之70，可視為L(zhǎng)ED壽命終結(jié)。LED發(fā)光效率會(huì)隨著使用時(shí)間及次數(shù)而降低，而過高的接面溫度則會(huì)加速LED發(fā)光效率衰減，故如何散熱成為L(zhǎng)ED背光必須解決的問題。
隨著芯片技術(shù)的日益成熟，單一的LED芯片輸入功率可達(dá)到5W，甚至更高，所以防止LED工作溫度過高也越來越顯得重要。若不能有效的將芯片熱量散出，接踵而來的熱效應(yīng)也會(huì)變得越來越明顯，使得芯片接面溫度升高，進(jìn)而直接減少芯片射出的光子能量，降低出光效率。溫度的升高也會(huì)使得芯片發(fā)射出的光譜產(chǎn)生紅移，色溫質(zhì)量下降。
LED常見基板通常有四類：傳統(tǒng)且非常成熟的PCB、發(fā)展中的金屬基板(MCPCB)、以陶瓷材料為主的陶瓷基板(Ceramic)、覆銅陶瓷基板(DBC)。其中覆銅陶瓷基板是將銅箔直接燒結(jié)到陶瓷表面，而形成的一種復(fù)合基板。PCB及MCPCB可使用于一般LED應(yīng)用之產(chǎn)品。不過當(dāng)單位熱流密度較高時(shí)，LED散熱基板主要采用金屬基板及陶瓷基板兩類強(qiáng)化散熱。金屬基板以鋁(Al)及銅(Cu)為材料，可分為「金屬基材(metal base)」、「金屬蕊(metal core)」。金屬基板制程尚需多一道絕緣層處理，目前全球主要散熱絕緣膠廠商以美商及日商為主。
另一類是采用AlN、SiC、BeO等絕緣材料為主的陶瓷基板，由于本身材料就已經(jīng)絕緣，因此不需要有絕緣層的處理。此外，陶瓷基板所能承受的崩潰電壓，擊穿電壓(Break-down voltage)也較高，此外，其熱膨脹系數(shù)匹配性佳，可減少熱應(yīng)力及熱變形產(chǎn)生也是優(yōu)點(diǎn)，可以說相當(dāng)適合LED應(yīng)用，目前確實(shí)已經(jīng)有相當(dāng)多LED產(chǎn)品采用，但目前價(jià)格仍貴，約為金屬基板的2~3倍，因此要大規(guī)模普及，還有待降低相關(guān)成本。 |
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