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深度分析COB LED温度散布机理及测量方法

LED产品的可靠性与光源的温度密切相关,由于 COB 光源采用多颗芯片高密度封装,其温度分布、测量与 SMD 光源有明显不同。下面从技术层面出发,介绍 CO

LED产品的可靠性与光源的温度密切相关,因为 COB 光源选用多颗芯片高密度封装,其温度散布、丈量与 SMD 光源有显着不同。下面从技能层面动身,介绍 COB 光源的温度散布特色与其内涵机理,并对常用的温度丈量方法进行比较。

导言

COB (Chip-on-Board) 封装技能因其具有热阻低、光通量密度高、色容差小、拼装工序少等优势,在业界遭到越来越多的重视。COB 封装技能已在 IC 集成电路中运用多年,但关于广阔的灯具制造商和顾客,LED 光源选用 COB 封装仍是新颖的技能。

LED 产品的可靠性与光源的温度密切相关,因为 COB 光源选用多颗芯片高密度封装,其温度散布、丈量与 SMD 光源有显着不同。

COB 光源的温度散布

COB 封装便是将芯片直接贴装到光源的基板上,运用时 COB 光源与热沉直接相连,无需进行 SMT 外表拼装。SMD 封装则先将芯片贴装在支架上成为一个器材,运用时需将器材贴装到基板上再与热沉衔接。

两者的热阻结构示意图如图1所示,相关于 SMD 器材,COB 热阻比 SMD 在运用时少了支架层热阻与焊料层热阻,芯片的热量更简单传递到热沉。

图1:热阻结构示意图

1、常用温度丈量方法比较

常用的温度传感器类型有热电偶、热电阻、红外辐射器等。热电偶是由两条不同的金属线组成,一端结合在一起,该衔接点处的温度改变会引起别的两头之间的电压改变,经过丈量电压即可反推出温度。热电阻运用资料的电阻随资料的温度改变的机理,经过间接丈量电阻计算出温度。

红外传感器经过丈量资料发射出的辐射能量进行温度丈量,三者的主要特征如表1所示。

表1:温度丈量方法比照

热电偶本钱低价,在测温范畴中最为广泛,探头的体积越小,对温度越活络,IEC60598 要求热电偶探头涂上高反射资料削减光对温度丈量的影响。但假如将热电偶直接贴在发光面上进行丈量,探头吸光转换成热的作用非常显着,会导致丈量值偏高。

实践丈量中有不少技能人员习惯用高温胶带进行探头固定,如图2所示。这种粘接会加重这种吸光转热效应,导致丈量值严峻偏高,误差可达50℃以上。

图2:过错的温度丈量方法

因而,为防止光对热电偶的影响,主张运用红外热成像仪进行温度丈量,红外热成像仪除具有呼应时刻快、非触摸、无需断电、快速扫描等长处,还能够实时显现待测物体的温度散布。红外测温原理是基于斯特藩—玻耳兹曼定理,可用以下公式表明。

其间P(T)为辐射能量,σ 为斯特藩—玻耳兹曼常量,ε 为发射率,红外测温的准确与待测资料的发射率密切相关,因为 COB 光源外表的大部分资料发射率是不知道的,为了精准测温,可将光源放置在恒温加热台上,待光源加热到一个已知温度处于热平衡状况后,用红外热成像仪丈量物体外表温度,再调整资料的发射率,使其温度显现为正确温度。

2、发光面温度实测

为进一步从试验上研讨 COB 光源的热散布,选用高反射率镜面铝为基板作为目标,这种封装结构一方面可大幅提高出光功率,另一方面封装方式选用热电别离的方式,没有一般铝基板的绝缘层作为阻挠,可进一步降低热阻和结温,完成 COB 光源高光通量密度输出。

图3:待测镜面铝 COB 光源外观

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