大功率LED面板燈散熱應該選用什么導熱材料?
大功率LED面板燈的電能轉化為光能的轉化率約為40%,剩余60%都轉化成了熱能,要處理好如此大的熱量也是一項艱巨的任務。LED燈的熱管理不容忽視,而導熱界面材料直接關系到熱傳導的效率,因此選用何種導熱材料也是熱管理的關鍵。
編者一生產大功率LED面板燈的客戶需要給一款300W的面板燈設計熱對策方案,鋁基板散熱器與芯片的間隙為1mm。客戶初步設計了兩種方案,導熱膏和導熱硅膠片??蛻糁耙恢笔褂脤岣啵蚱錈嶙璧?,界面超薄,可達0.08mm,使得其導熱性能非常優秀,因此在這次設計中也考慮了導熱膏的方案。
既然導熱膏的導熱效果這么出色,為何還要設計導熱硅膠片的方案呢?客戶解釋以前所用的導熱膏流動性較強,受壓后容易溢出、垂流,污染元器件,且不易清理。而且更重要的是導熱膏使用壽命不長,一般都是在一年左右,在長期高溫環境下,導熱膏會揮發,干涸,失去導熱性能,影響LED產品的使用壽命。基于這些原因,客戶對后續導熱膏的應用還是比較謹慎的,想使用導熱硅膠片替代導熱膏。我們了解了客戶方案,向客戶推薦了兩款不同類型的材料---GLPOLY導熱凝膠XK-G30和導熱硅膠片XK-P20。導熱凝膠(導熱膠泥)跟導熱膏的部分特點比較相似,如超薄的界面厚度,可做到0.09mm,超低熱阻0.0002℃in2/W,導熱效果完全可與導熱膏相媲美,而且超低應力,不易損壞芯片或元器件。最顯著的區別是導熱凝膠(導熱膠泥)不垂流,不干膠,使用壽命長達10年,而且針筒包裝,適用于自動化點膠施工,提高效率,節約成本,可以說導熱凝膠(導熱膠泥)可完全取代導熱膏的應用。導熱硅膠墊片XK-P20的導熱率為2.0W/mK,熱阻雖然要比導熱凝膠高很多,但是相對該LED應用來說已足夠,雙面自粘及良好的貼服性可有效降低接觸熱阻,優化導熱效果,。
這兩種材料客戶都想測試下看看效果,選擇最合適的。在取得我們提供的免費樣品并經過一個月的測試,兩款材料都通過測試,導熱凝膠更符合客戶的設計。但是考慮到方便施工、維護以及最令LED制造商頭痛的低成本控制問題,最終客戶決定使用導熱硅膠片。目前方案已定,只待量產日期的確定。