Classe di risparmio energetico a LED ad alta potenza con utilizzo di una lamina in gel di silice dissipatrice di calore, analisi della struttura e del principio di dissipazione termica mediante grasso termico

Poiché la parte centrale dell'apparecchio illuminante a LED è una giunzione PN (utilizzando diversi processi di drogaggio, il semiconduttore di tipo P e il semiconduttore di tipo N vengono realizzati sullo stesso substrato semiconduttore tramite diffusione, e all'interfaccia tra di essi si forma una regione di carica spaziale detta PN). L'energia luminosa viene convertita in energia termica mediante la lamina assorbente presente all'interno della giunzione PN e l'epossidico/gel di silice. Questo calore ha un enorme effetto collaterale sulla lampada, facendo sì che la temperatura interna della lampada a LED aumenti sempre più, la luminosità diminuisca sempre più e la durata si riduca. Quanto più breve è il tempo di vita utile, tanto migliore sarà la dissipazione del calore: solo così le lampade a LED potranno rimanere brillanti e prolungarne la durata.

Successivamente, presentiamo la struttura del pacchetto LED ad alta potenza:
Poiché le esigenze di ciascuno per la sorgente luminosa a LED stanno diventando sempre più elevate, oltre a diverse esigenze relative al tasso di estrazione della luce e al colore della luce, vi sono anche differenti requisiti riguardanti l'intensità luminosa e così via. Al fine di soddisfare le necessità dei clienti e migliorare il processo di confezionamento, ogni produttore di chip ha posto requisiti più elevati nei confronti delle fabbriche di confezionamento e ha progettato una struttura di confezione che possa rispondere meglio alle esigenze dei clienti, migliorando così l'efficienza di utilizzo della luce esterna del LED.
Diversi settori di applicazione pongono requisiti più elevati per le sorgenti luminose a LED. Oltre a esigenze diverse in termini di efficienza emissiva e colore della luce LED, vi sono anche requisiti differenti relativi all'angolo di emissione e alla distribuzione dell'intensità luminosa. Ciò richiede non solo che la fabbrica di chip a monte sviluppi nuovi materiali semiconduttori, migliori il processo di fabbricazione dei chip e progetti chip conformi ai requisiti richiesti, ma pone anche requisiti più elevati alle aziende di confezionamento a valle, che devono progettare una struttura di confezionamento capace di soddisfare una determinata distribuzione dell'intensità luminosa e migliorare l'utilizzo della luce al di fuori del LED stesso.
La tecnologia esistente per la dissipazione del calore è costituita dalle seguenti parti: profilo in alluminio dissipatore di calore, pastiglie termiche o grasso termico, lamina di ceramica termica, componente della lampada LED con film isolante in iridio, elettrodo, base LED, giunzione PN LED.
Il processo di dissipazione del calore del gel termico in silicone è il seguente: la fonte di calore proveniente dalla giunzione PN del LED passa attraverso la base del LED fino allo strato di saldatura della pasta di saldatura e quindi allo strato di rame, attraverso lo strato isolante alla piastra di alluminio per la dissipazione del calore, fino al cuscinetto termoconduttivo o alla grasso termico; in seguito, il calore viene trasferito alla piastra di alluminio per la dissipazione del calore, completando così l'intero collegamento per la dissipazione del calore.

In generale, la conducibilità termica della base della lampada a LED è di circa 80 W/mK; la conducibilità termica dello strato di rame è di 400 W/mK, mentre quella della piastra di alluminio è di circa 1 W/mK. La guarnizione in silicone termoconduttivo della lampada a LED o la grasso termico hanno una conducibilità termica generalmente compresa tra 0,8 e 5,0 W/mK; più ci si avvicina alla giunzione PN del LED, più alta è la densità del flusso termico. Pertanto, il gel di silice termoconduttivo/grasso termico presenta una conducibilità termica laterale pari a quella della piastra di alluminio, e la densità del flusso termico nello strato isolante risulta elevata. La densità del flusso termico del grasso termico fa sì che la dissipazione del calore più difficile sia proprio l'isolamento della piastra di alluminio.
Poiché la dissipazione del calore più difficile è rappresentata dallo strato isolante sulla piastra di alluminio, lo strato di rame e lo strato isolante vengono forati e rimossi, così da esporre il substrato di alluminio. Successivamente, sulle superfici scoperte di alluminio viene depositato zinco, e sulla superficie dello zinco viene applicato un rivestimento di nichel. Poi, sul nichel viene depositato uno strato di rame, e infine sulla superficie di rame viene spruzzato stagno o oro. In questo modo, il rivestimento presenta una forte adesione e un'ottima conduzione termica. Dopo il processo di placcatura, il LED viene saldato alla piastra di alluminio. Una volta completata la saldatura, il calore generato dalla giunzione PN del LED passa attraverso la base del LED fino al blocco di saldatura della pasta per saldatura, quindi alla piastra di alluminio e, tramite la guarnizione in silicone termoconduttivo o il grasso termico presente nella lampada a LED, viene trasferito al profilo di alluminio destinato alla dissipazione del calore, per poi essere disperso nell'aria. Grazie allo strato isolante con una conducibilità termica estremamente bassa, l'effetto di dissipazione del calore viene notevolmente migliorato, facendo diminuire la temperatura della base del LED e prolungando così la durata e la stabilità della lampada a LED.

Benvenuti a acquistare i materiali termoconduttivi Lian Tengda: la società offre principalmente pellicole di silice termica, grassi termici, pellicole ceramiche termiche, dissipatori di calore e film termoconduttivi. Produzione indipendente in fabbrica, controllo qualità e garanzia di credito.