減少LED熱阻 陶瓷技術(shù)開創(chuàng)LED燈新紀(jì)元
文章來源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2014-05-16
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伴隨著LED行業(yè)爆棚式的發(fā)展，當(dāng)下市場(chǎng)也呈現(xiàn)出魚龍混雜，質(zhì)量參差不齊，甚至質(zhì)量不達(dá)標(biāo)情況的出現(xiàn)，再加上原有技術(shù)及工藝的原因，導(dǎo)致成本價(jià)格及銷售價(jià)格整體偏高。
盡管LED燈優(yōu)勢(shì)明顯，但技術(shù)還有待完善和提高之處，CCC認(rèn)證，如絕緣層是環(huán)氧樹脂而帶來的散熱性不高問題；光衰率較高而導(dǎo)致壽命達(dá)不到理論壽命，有的企業(yè)的LED燈生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品壽命只能達(dá)到2-3年，與真正意義上的LED燈理論壽命區(qū)間相去甚遠(yuǎn)；頻閃情況也普遍、市場(chǎng)上很多產(chǎn)品顯色指數(shù)在國標(biāo)規(guī)定的80以下；電壓適應(yīng)性范圍窄等技術(shù)缺陷。
與產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊相伴隨的是產(chǎn)品價(jià)格的紛繁亂象，同樣一個(gè)功率的LED燈價(jià)格能相差幾十元，真正性價(jià)比高的產(chǎn)品市場(chǎng)上還是鮮見。
LED所蘊(yùn)含的市場(chǎng)前景以及當(dāng)下的市場(chǎng)亂象孕育了新的技術(shù)突破點(diǎn)和市場(chǎng)突破點(diǎn)。競達(dá)齊泰采用軍工技術(shù)，新近推出新型導(dǎo)熱陶瓷成膜LED燈系列有效地解決傳統(tǒng)燈具及現(xiàn)有LED燈上述諸多不足，在產(chǎn)品的性能上實(shí)現(xiàn)了六大革命性突破，且該產(chǎn)品已獲得多項(xiàng)專利。
眾所周知，光衰是很多LED燈不能長期工作或壽命不能達(dá)到理論值的主要原因，降低光衰的一個(gè)重要方法就是改進(jìn)其散熱。LED因?yàn)槟壳暗陌l(fā)光效率還是比較低，大部分的輸入電功率都是轉(zhuǎn)化為熱，所以它的發(fā)熱很高，假如散熱器做得不好，那么結(jié)溫就會(huì)升得很高。
業(yè)內(nèi)人士都知道，當(dāng)下大部分LED燈均使用鋁基板，鋁基板在焊接面和散熱面之間為了解決電路和散熱體的絕緣、耐壓，在他們之間加了一層絕緣的環(huán)氧樹脂，雖然解決了電氣性能上的問題，但是直接導(dǎo)致了熱阻增加，鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.2-0.8之間，從一定程度影響限制了產(chǎn)品的壽命。
競達(dá)齊泰公司采用軍工技術(shù)，開創(chuàng)性地將陶瓷成膜體技術(shù)代替鋁基板與鋁外殼，把LED管直接焊在陶瓷基板上，再把陶瓷基板焊在鋁板上，以上兩個(gè)過程就除掉了環(huán)氧樹脂與導(dǎo)熱膠的作用，使LED熱阻大大減少。這樣制作的燈具由于熱阻小，溫升就小，使LED燈具的壽命大大延長，導(dǎo)熱陶瓷既有電氣絕緣性能又有導(dǎo)熱性能，同時(shí)具備剛性和耐腐蝕性能又符合歐盟限制有害物質(zhì)指令(RoHS)環(huán)保的要求。
陶瓷成膜技術(shù)最早來源于航天技術(shù)，對(duì)于既要導(dǎo)熱率高、耐腐蝕、耐磨損，但又要絕緣，能切削加工。目前只有使用金屬材料與非金屬材料的緊密復(fù)合才能達(dá)到要求。而陶瓷上燒結(jié)成不同要求的金屬膜就符合這個(gè)要求。但陶瓷和金屬之間的熱膨脹系數(shù)相差很大，因此由焊接溫度冷卻下來后會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，降低了焊接接處的強(qiáng)度，輕則變形，重則裂開，所以金屬與非金屬的焊接是個(gè)難以解決的問題。
采用高溫下通過中介介質(zhì)梯度燒結(jié)成膜技術(shù)，是把硅與多種金屬(有硅、鈀、銀、銅等)材料在高溫下經(jīng)介質(zhì)直接鍵合到陶瓷基片內(nèi)部的氧化鋁(AL2O3)或氮化鋁(ALN)的分子鍵上，成為一體。該膜從陶瓷外表面一直延伸到內(nèi)部，徹底解決界面不同而性能不同問題。其強(qiáng)度、導(dǎo)熱能力很強(qiáng)。而外表面可以直接焊接LED器件與芯片，陶瓷從立面角度散發(fā)熱量。
(一)陶瓷板的測(cè)試
1.1)陶瓷基板與鋁基板的比較：
陶瓷基板與鋁基板比較，這兩者相比少了環(huán)氧樹脂。鋁基板在焊接面和散熱面之間為了解決電路和散熱體的絕緣、耐壓，在他們之間加了一層絕緣的環(huán)氧樹脂，雖然解決了電氣性能上的問題，但是直接導(dǎo)致了熱阻增加，鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.2-0.8之間；陶瓷基板導(dǎo)熱系數(shù)為24，是鋁基板的100倍左右，在電氣性能上面能輕松承受10KV的高壓，從根本上解決了LED的導(dǎo)熱問題。
1.2)數(shù)據(jù)比較
下面表格為5W的鋁基板的LED射燈與采用我們技術(shù)的5W的陶瓷基板LED射燈，在經(jīng)過5小時(shí)以后的焊點(diǎn)溫度與外殼溫度的比較：
(二)陶瓷燈頭的測(cè)試
2.1)陶瓷日光燈測(cè)試：
在LED日光燈中應(yīng)用了該復(fù)合技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)檢測(cè)(報(bào)告編號(hào)110111110982)，通過7小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其焊點(diǎn)溫度為50.4度，外殼溫度為42.1度，其溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相應(yīng)的LED日光燈，成功地體現(xiàn)了我們復(fù)合載體的散熱技術(shù)。
2.2)球泡燈測(cè)試：
12年7月經(jīng)浙江省電子信息產(chǎn)品檢驗(yàn)所檢測(cè)(檢測(cè)報(bào)告編號(hào)：(2012)電檢整字1195號(hào)，產(chǎn)品名稱：LED陶瓷球泡燈，委托單位：何永祥)送檢的球泡燈，其中一個(gè)升高溫度僅僅為14.7度，達(dá)到目前國內(nèi)球泡燈最低的溫升。
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