3 个角度分析COB技术的LED散热性能
摘要: 本文重点从封装角度对LED的散热性能进行热分析,并进行热设计。采用COB技术,直接将LED芯片封装在铝基板上,缩短了热通道和热传导的距离,从而降低了LED的结温,设计出一种基于COB技术的LED。分析其等效热阻网络,比较不同封装方法对整个LED器件散热性能的影响,并进行红外热像图分析。
COB封装LED的散热性能分析
4.1 热阻分析
本文采用COB技术封装多个小功率LED芯片,将LED芯片直接封装在铝基板上,扩大了散热面积,并除去了不必要的环节来减少热通道,跳过SMD式封装LED中的支架这一环节,分析等效热阻如图2所示。
基于COB技术的LED明显减少了结构热阻和接触热阻,由于散热路径较短,LED芯片在工作中产生的热能可以有效传递至外界,因为具有这样的特性,COB封装可以比传统SMD封装维持更低的LED芯片结温,使LED器件具有良好的散热性能。
4.2 实验结果
将基于COB技术封装的LED器件和SMD封装LED用红外热像仪进行对比分析。任何有温度的物体都会发出红外线,红外热像仪接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示温度分布,根据图片颜色的微小差异来找出温度的异常点,从而起到检测与维护的作用。
实验中,将两种封装方式LED的铝基板放置到加热器上,以同样的热量加热,每个LED芯片的功率都为0.06W,开通直流电源10min。红外热像仪将铝基板发出的不可见的能量转变成可见的图像,图像上面不同颜色表示铝基板表面的不同温度,通过图片的颜色分析散热情况。
得到COB封装的LED器件和SMD封装LED的红外热像图如图3和图4所示。
通过观察分析红外热像图可见,采用COB技术封装的LED颜色均匀、无斑点,表示导热均匀,耐热性较好;SMD封装的LED颜色不均、有斑点,表示热量分布不均匀,散热性能不佳。
结束语
本文分析了基于COB技术的LED的散热性能,对使用该方法封装的LED器件做了等效热阻分析和红外热像实验,结果表明:采用COB技术封装制成的LED器件缩短了散热通道、增大了散热面积、减小了热阻,从而提高了LED的散热性能,对LED器件的各方面性能起到良好的作用,延长了使用寿命。
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