颠覆性技术 中小功率LED新型散热之垂直模式

图4.水平散热结构LED热模拟温度分布图

图5.垂直散热结构LED热模拟温度分布图

表1.散热模拟温度数据

由图4、图5及表1可以看出，当同时控制基底温度为60℃和LED工作电流为20mA时，虽然垂直散热模式LED的芯片温度要略高，这是因为所选用的3014LED模型的体积及散热面积均远小于3528 LED，热量过于集中所造成。但垂直散热模式的温差较小，其热阻117 mm²℃/W也远低于传统水平散热156 mm²℃/W，均表明垂直散热模式的散热效率优于水平散热模式。

(一)、两种不同散热结构LED的封装

为了保证可对比性，采用相同的物料(相同的芯片、固晶胶、金线、硅胶、萤光粉，)分别对3528 LED及3014LED进行封装，制作色温、色坐标相近的LED灯珠，以便更好的进行亮度、光衰及色坐标等光学特性的比较分析。

(二)、初始参数测试对比

随机选取3014LED和3528LED各20个，其光通量和色温如图9、图10所示，横坐标表示LED个数，纵坐标表示光通量和相关色温CCT。

图9.光通量比较图

图10.色温比较图

初始参数测试结果表明，在20mA电流驱动下，3014LED的光通量比3528高，且其CCT集中度比3528LED 好。另3014一般在30mA电流下驱动使用，其光通量达到10~11Lm;如上节热模拟显示，3528LED散热效果远不如3014LED，故其在大电流驱动下，光通量必定会严重受到过高热量的影响。因此相比水平散热LED，垂直散热LED具有不可比拟的优势。

(三)、光衰试验对比分析

随机抽取3528LED和3014LED各30pcs，按驱动电流20mA、25mA、30mA各分为三组进行1008H的光衰实验，以比较分析两种不同散热模式LED的光衰和色坐标漂移程度，从而研究散热对其光色特性的影响。

图11.LED光衰图

从光衰图曲线可以明显看出，在1008H的老化过程中，水平散热LED在20mA驱动时，其亮度并未随时间衰减;但是在 25mA 及30mA 驱动时，特别是30 mA，其亮度有明显的衰减。这表明过高的热量对亮度产生了很大的影响。相比水平散热LED，垂直散热LED的优势及稳定性显而易见。不管在大电流或小电流驱动，垂直散热LED经过1008H老化，亮度反而增高，并未有衰减趋势。

此外，水平散热LE