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结温与热阻制约大功率发光二极管

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结温与热阻制约大功率发光二极管

发布日期:2015-01-26 00:00 来源:http://www.szxc.cc 点击:

结温与热阻制约大功率发光二极管

发光二极管(Light Emitting Diode,LED)问世已有40 多年历史,从1962 年的每只LED 光通量仅有0. 001 Im 发展到现在的每只超过120 Im,器件的工作电流从几个毫安到目前超过1 000 mA。基于目前的半导体制造技术,LED 输入功率中只有大约5% ~ 10% 的能量转化为光能,其他的则转化为热能。对于大功率器件来说,其输入功率>1 W,而芯片尺寸则为1 mm X 1 mm ~ 2. 5 mm X2. 5 mm,芯片的功率密度很大,如何控制大功率LED 的热能量,是LED 器件封装和器件应用设计必须着重解决的核心问题。以前功率二极管、功率三极管、IGBT、MOSFET 的热量可以通过安装在仪器机壳板上的、尺寸几乎不受限制的外部散热

器散发出去,或在器件贴装散热器再安装散热风扇,主动散热。但这些外部条件对大功率LED 应用来说几乎是不存在的,由于功率LED 用于照明等场合,控制成本十分重要,同时功率LED 外部热沉的尺寸也不允许太大,更不可能容许以加电风扇等方式主动散热。因此,功率LED 的热设计十分重要。如果LED 器件的热系统设计不完善,从pn 结到LED 外部环境( 及空气)的热阻大,导致pn 结结温过高,LED 芯片将快速劣化、器件寿命缩短。
 


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