Новости PCB - Производители PCB, мощная светотехника

PCB manufacturer, discussion on high-power LED lighting technology

High-brightness light-emitting diodes (LEDs) are becoming a new generation of light sources for upgrading the traditional lighting industry due to their low power consumption, долголетие, fast response speed, не моргать, размер, без загрязнения, and easy integration. сегодня, when energy conservation, сокращение выбросов, and environmental protection are increasingly concerned, полупроводниковое освещение стало новой точкой экономического роста Китая обработка PCBA, and it has been highly valued by governments, научно - технические и промышленные круги мира. So far, США, Japan, европа, China and Taiwan have all launched their own semiconductor lighting plans, А мощный светодиодный сектор стал одним из наиболее заметных.
Следует отметить, что технология эпитаксиальных чипов в верхнем течении в настоящее время в основном развита и смоделирована, и дешевый, высококачественный светодиодный чип может удовлетворить потребность в освещении. Now the pricing power is shifting and developing to the midstream упаковка and downstream application terminal markets. это значит, что любой, кто может хорошо применить чип, manufacture long-life, светопродукция высокой мощности, кто может стать окончательным победителем отрасли LED. проблемы с освещением и применением мощных светофильтров стали предметом внимания. The most important thing is how to solve the heat dissipation problem of high-power LED lighting. Это не только техническая проблема при проектировании и строительстве, но также включает режим горячего управления. And гидродинамика and other scientific issues. Он совершенно отличается от существующего "Чипа" -алюминиевая плита-a heat dissipation three-layer структура" high-power LED series lighting technology. The "chip-heat dissipation integration (two-layer structure) integrated high-power LED lighting series lamp" developed by us is in the technical route This aspect may have revolutionary and subversive significance, Это станет новым направлением развития мощной осветительной отрасли.

1. Current status of high-power LED lighting products
сейчас, светоотдача LED может преобразовать около 30% электрической энергии в свет, почти все остальные 70% электрической энергии преобразованы в тепловую энергию, это повысит температуру LED. Because of its very small heat generation, малое энергопотребление LED может быть успешно использовано без теплоотвода, such as instrument lights, сигнальная лампа, and small-size LCD screen backlights. но для большой мощности, when used in commercial buildings, дорога, tunnels, промышленность, горнодобывающая промышленность и другие сферы освещения, its heat dissipation is a big problem. Если светодиодный чип не сможет распространить тепло, it will accelerate the chip's aging, фотораспад, color shift, и сократить срок службы LED. Therefore, большое значение имеют структурные модели светодиодной системы и дизайн теплоуправления.
сейчас, all high-power LED lighting fixtures on the market adopt the "chip-алюминиевая плита- модель трехслойной конструкции радиатора;, То есть, кристалл в кристалле алюминиевая плита модуль формирования источника света LED, and then the light source module is placed on the heat sink to make it High-power LED lighting fixtures.
Следует отметить, что в настоящее время система управления теплом с большой мощностью LED по - прежнему используется для указания ламп и отображения ламп на ранней стадии., режим управления теплом малой мощности LED. Using the "chip-алюминиевая плита- "трехслойная структурная модель радиатора" Подготовка мощного светодиодного освещения, явные недостатки в организационной структуре, such as high contact resistance between the structures, высокая температура, and low heat dissipation efficiency, поэтому тепло, высвобождаемое кристаллом, не может быть эффективно выведено и рассеивается, resulting in low светоотдача, массовый фотораспад, and short life of LED lighting lamps, Не удалось удовлетворить потребность в освещении.
How to improve the heat dissipation capacity of the package is one of the key technologies that need to be solved urgently for high-power LEDs at this stage. LED освещение продукции направление развития и акцент: высокая мощность, low thermal resistance, высокооптический выход, low light attenuation, small size, and light weight, Таким образом, требования к эффективности теплоотдачи LED становятся все более высокими.
Однако, из - за ограничений, себестоимость и мощность, Светодиодное освещение большой мощности очень трудно использовать механизм активного охлаждения, but can only use a passive heat dissipation mechanism. However, passive heat dissipation has greater limitations; and the energy conversion efficiency of LEDs is relatively high. низкий, currently about 70% is still converted into heat, удваивать световой эффект, 40% of the energy is converted into heat. То есть, it is difficult to improve to the extent that heat dissipation is not considered, so in the long run, Проблема рассеяния тепла при освещении большой мощности LED будет хронической.
Now that the time for high-power LEDs to be used in lighting is ripe, разработка эффективных систем естественного охлаждения стала предпосылкой и ключевым фактором индустриализации мощного светодиода. Therefore, для того чтобы окончательно решить проблему теплоотвода при освещении большой мощности светодиодов, необходимы новые технические маршруты и системная структура.

2. New technical route for high-power LED lighting industry
In view of the existing high-power LED lighting heat dissipation technology, существует проблема множественного теплового сопротивления и низкой теплоотдачи. We try to solve the problem of low light efficiency, серьезный фотораспад, and себестоимость through the "chip-heat dissipation integration (two-layer structure) mode". Higher series of questions.
2.1 Technical route
The "chip-heat dissipation integration (two-layer structure) mode" not only removes the алюминиевая плита structure, but also places multiple chips directly on the heat sink to form a multi-chip module and a single light source, это мощный светодиодный светильник, источник света, which is a surface light source or a cluster light source.
2.2 Technical key
How to enhance the thermal conductivity of the chip and reduce the thermal resistance interface layer involves issues such as the structural model of the thermal management system, fluid mechanics, and the engineering application of super thermal conductive materials; how to effectively control the heat storage of the heat dissipation substrate, запланированный путь охлаждения конвекцией, and establish high efficiency The natural convection heat dissipation system mainly starts from the проектировать of the lamp structure.
2.3 Technical solution
Reduce the thermal resistance layer by changing the LED light source packaging structure, конструкция теплоотводящей конструкции и лампы; использование сверхпроводящих тепловых материалов, повышение теплопроводности кристаллов источников тепла; оптимизация на основе "интегральная двухслойная структура охлаждения кристаллов", увеличение потока в результате образования естественной конвективной теплоотдачи.
2.4 Design ideas
A modular approach is adopted to prepare high-power LED lamps. источник света, heat dissipation, конфигурация формы, сорт. упакованный в полноценный модуль, and the modules are independent of each other. любой модуль может быть заменен отдельно. When a part fails, нужно только заменить неисправный модуль. Replace other modules or replace the whole to continue normal operation. все модули лампы можно разобрать и собрать вручную, realizing convenient, быстрое и низкозатратное обслуживание.
2.5 Design points
For the modularization of the system, in addition to meeting the heat dissipation and replacement requirements of the lamps, it must also meet the optical (optical efficiency) requirements and styling (market) requirements of LED lighting lamps.
3. Introduction to the integrated structure of chip and heat dissipation
"Chip-heat dissipation integration (two-layer structure) mode" is a new type of LED light source packaging mode, структурный режим и режим теплоуправления. большая мощность светодиодных ламп, подготовленных с использованием этой технической модели, не только полностью решает проблему теплоотдачи, также эффективно решить такие вопросы, как распределение света, light efficiency, срок службы и уход, and have developed a long life and high light efficiency. разработка мощных продуктов LED, such as street lights, катушка, туннельная лампа, огонь высокого залива, automobile headlights, ландшафтные лампы и другие осветительные приборы.

3.1 Technical characteristics
3.1.1 Connect the chip and the aluminum alloy + super thermal conductive material composite matrix (heat sink) as a whole, использование уникальной технологии герметизации LED с большой мощностью, and encapsulate multiple chips directly on the heat dissipation substrate, Таким образом, микрочипы и тепловыделяющие пластины имеют меньше теплового сопротивления, and the entire heat dissipation substrate is a complete lamp, формировать интегральный мощный светодиодный модуль.
3.1.2 The thermal management system is designed based on the principle of bionics, модель теплового сопротивления, построенная на интегральных кристаллах с двойной структурой теплоотвода, and the junction temperature calculation and life prediction are carried out on it.
интегральная двухслойная структура теплоотвода кристаллов характеризуется тем, что чипы с горячим истоком помещаются непосредственно на тепловыделяющие пластины.. с повышением температуры источника тепла, air flows in the porous heat sink. Эти отверстия обеспечивают поток воздуха, and the heat is It is automatically emitted to ensure that the chip works normally within the safe use temperature range. усовершенствованная система теплопередачи и теплоконвекции обеспечивает хороший эффект теплоотдачи, и еще больше повышает светоэффективность чипа.
3.1.3 The chip (45mil*45mi1) is packaged in an integrated manner (the chip is concentrated in a small area) to obtain a surface light source with higher luminous efficiency, характеристика с высокой плотностью светового потока, high total luminous flux, малоослепительный свет.
At present, high-power LED lighting fixtures such as street lights, tunnel lights, катушка, spotlights, сорт. have been prepared using the above-mentioned technology. Кроме того, the current high-power LED automotive headlights require electric fans to enhance heat dissipation, это трудно удовлетворить потребности рынка. The clustered high-power LED automotive headlights made of two-layer structure solve the problem of using LED light sources in the automotive lighting industry. Limitations of manufacturing car headlights
3.2 Product technical indicators and advantages
(1) Efficient heat dissipation: Use natural heat dissipation methods to completely solve the heat dissipation problem of high-power LEDs (temperature difference <4 degree Celsius, radiator temperature <60 degree Celsius, measured under the condition of ambient temperature>35 degree Celsius);
(2) High current: the rated current supplied to the chip is 400-450mA each;
(3) High light efficiency: the whole light effect reaches 90.9 литров/W;
(4) Long life: >50 000h;
(5) Low light decay: The test result of the National Luminaire Quality Supervision and Inspection Center is: There is no light decay in the 1,000h life test;
(6) Integrated type: The integrated type is COR (Chip On Radiator), that is, the chip is integrated directly on the radiator, which is completely different from the COB (Chip On Board) integrated type that is integrated and bonded on the алюминиевая плита. интегральный чип - это отдельный чип, which is a surface light source, a single light source or a cluster type
The light source (installed with glass lens) emits;
(7) The lighting effect is the same as the traditional non-LED light source, and does not change the light consumption habits of human beings;
(8) Simple structure: easy to maintain, no need for overall replacement.
4. Technology development direction of high-power LED lighting industry
At present, мощная светотехническая линия, we think there are two options: one is to continue to develop along the technical route of "chip-алюминиевая плита-radiator (three-layer structure) mode"; the other is Develop the "chip-heat dissipation integration (two-layer structure) mode" technical route. "Chip-heat dissipation integrated structure" is an emerging technology. В этой структуре, except for the chip, Все остальное совершенно новое., including chip-heat dissipation integration, packaging, power supply, комплект оборудования, тест, and even standards, etc., It makes high-power LED lighting products have obvious advantages in terms of life, light efficiency, quality, design, controllability, cost, etc., по сравнению с Чипом -алюминиевая плита-radiator three-layer structure model", which is China's high-power and high-efficiency Semiconductor solid-state lighting research, application and industrialization can be a new field that can do a lot.