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      解決方案
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        LED封裝材料和熒光材料的重要性

        發布時間:2014-02-19
            目前已發表的高功率的白光LED,它的發光功率是一個低功率白光LED亮度的數十倍,所以期望利用高功率白光LED來代替熒光燈作為照明設備的話,有一個必須克服的困難就是亮度遞減的情況。例如,白光LED長時間連續使用1W的情況下,會造成連續使用后半段時間的亮度逐漸降低的現象,不是只有高功率白光 LED燈具才會出現這樣的情況,低功率白光LED也會存在這樣的問題,只不過是因為低功率白光應用的產品不同,所以,并不會因此特別突顯出這樣的困擾。使用的電流愈大,所獲得的亮度就愈高,這是一般對于LED能夠達到高亮度的觀念,不過,因為所使用的電流增加,因此封裝材料是否能夠承受這樣長時間的因為電流所產生的熱,也因為這樣的連續使用,往往封裝材料的熱抵抗會降到10k/w以下。

            高功率LED的發熱量是低功率LED的數十倍,因此,會出現隨著溫度上升,而出現發光功率降低的問題,所以在能夠抗熱性高封裝材料的開發上,相對顯的非常重要。

            或許在20~30lm/W以下的LED,這些問題都不明顯,但是,一旦面臨60lm/w以上的高發光功率LED的時候,就需要想辦法解決的。熱效應所帶來的影響,絕對不會僅僅只有LED本身,而是會對整個應用產品帶來困擾,所以,LED照明如果能夠在這一方面獲得解決的話,那幺,也可以減輕應用產品本身的散熱負擔。因此,在面對不斷提高電流情況的同時,如何增加抗熱能力,也是現階段的急待被克服的問題。從各方面來看,除了材料本身的問題外,還包括從芯片到封裝材料間的抗熱性、導熱結構及封裝材料到PCB板間的抗熱性、導熱結構和PCB板的散熱結構等,這些都需要作整體性的考量。例如,即使能夠解決從芯片到封裝材料間的抗熱性,但因從封裝到PCB板的散熱效果不好的話,同樣也是造成LED芯片溫度的上升,出現發光效率下降的現象。所以,就像是松下就為了解決這樣的問題,從2005年開始,便把包括圓形、線形、面型的白光LED,與PCB基板設計成一體,來克服可能因為出現在從封裝到PCB板間散熱中斷的問題。但并非所有的業者都像松下一樣,因為各業者的策略關系,有的業者以基板設計的簡便為目標,只針對PCB板的散熱結構進行改良。還有相當多的業者,因為本身不生產LED,所以只能在PCB板做一些研發,但僅此還是不夠的,所以需要選擇散熱性良好的白光LED。能讓PCB板上用的金屬材料,能與白光LED封裝中的散熱槽緊密連接,達到散熱的能力。這樣看起來好象只是因為期望達到散熱,而把簡單的一件事情予以復雜化,到底這樣是不是符合成本和進步的概念?以今天的應用層面來說,很難做一個判斷,不過,是有一些業者正朝向這方面作考量。   

            封裝材料的改變使白光LED壽命達原先的4倍。發熱的問題不是只會對亮度表現帶來影響,同時也會對LED本身的壽命出現挑戰,所以在這一部份,LED不斷的開發出封裝材料來因應持續提高中的LED亮度所產生的影響。

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