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浅析导热硅胶片等导热界面材料在LED行业中的价值

发布时间:2017-06-26 09:25:41来源:浏览次数: 648

   何为导热界面材料?导热界面材料(Thermal Interface Materials,TIM),也叫界面导热材料。是一种普遍用于IC封装和电子、LED散热的材料,主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙和表面凹凸不平的孔洞,减少传热热阻,提高散热性能。

导热材料工作原理:


    随着微电子产品对安全散热的要求越来越高,热界面材料也在不断的发展。导热脂是最早的一种热界面材料,曾经被广泛使用。但因其操作使用难度大、长期使用易失效等缺点,己经逐步让位于其它新型的热界面材料,主要有如下3大类:(l)砧结固化导热胶(2)相变材料(3)导热弹性体材料。目前市面上常用的导热界面材料有:导热硅胶片、导热双面胶、导热陶瓷片、导热硅脂、导热灌封胶、导热凝胶、导热相变材料等。其中导热硅胶片因厚度选择范围广,导热性能优异,施工简单方便,所以在众多导热界面材料中,是使用最为广泛的一种。今天主要从导热硅胶片的功能特性来剖析其在LED行业的价值。

    导热硅胶片是以硅胶为基材,有机硅树脂为粘接材料,添加金属氧化物等各种材料,通过特殊工艺,后经压延机,再冷却成型的一种软质导热片状材料。

    导热硅胶片只起到导热作用,其所具备的柔软性及可压缩性确保了其用在发热体与散热器件之间,能高效的排出两界面间的空气,达到接触充分,形成高效的导热通路,与散热片,结构固定件等一起组成散热模组。

下面来分析LED灯具降温的重要性。

   我们知道白炽灯、气体放电灯(含荧光灯、高压钠灯、金属物卤化灯)一般都不需要专门的散热片来散热,唯独只有LED固体照明灯需要专门的散热器来散热,这也是LED半导体照明灯的特别之处。LED半导体照明芯片工作时发光,但它通过发光带走的能量只有20%,其余80%的能量全部转化为热量,因此芯片工作时的温度就会上升。为了保证芯片工作时温度不会升的太高,就必须给LED加装散热片。

    LED的光衰和它的结温有关,所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高越早出现光衰,也就是寿命越短。假如结温为105度,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95度就有2万小时,而结温降低到75度,寿命就有5万小时,65度时更可以延长至9万小时。所以延长寿命的关键就是要降低结温。

    由于组件与金属器件的表面不平整性,LED芯片基板与散热器直接接触时,存在较大的缝隙,热阻大为提高,大大地降低了散热器的散热效率。导热硅胶片厚度、软硬度可根据设计的不同进行调节,因此导热通道中可以弥合散热结构,芯片等尺寸工差,降低对结构设计中对散热器件接触面的工差要求,特别是对平面度,粗糙度的工作,如果提高加工精度则会在很大程度上提高产品成本,因此导热硅胶片可以充分增大LED芯片基板与散热器的有效接触面积,降低了散热器的生产成本。

综上所述,合理地选用导热硅胶片等导热界面材料,能大大提升lED灯具的使用寿命,有效减低LED灯具的生产成本,大大提升企业的竞争力。

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