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散热对高亮度LED影响究竟有多大？
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助全球性的能源短缺和环境污染状况，LED显示屏以其节能及环保的特点有着广阔的应用空间，在照明领域中LED发光产品的应用正吸引着世人的目光。一般来说， LED灯工作是否稳定，品质好坏，与灯体本身散热至关重要，目前市场上的高亮度LED灯的散热，常常采用自然散热，效果并不理想。LED光源打造的LED 灯具，由LED、散热结构、驱动器、透镜组成，因此散热也是一个重要的部分，如果LED不能很好散热、它的寿命也会受影响。
`# w- E. h I# Y) A 1、热量管理是高亮度LED应用中的主要问题
, \* K- @4 O u) C0 l7 y 由于III族氮化物的p型掺杂受限于Mg受主的溶解度和空穴的较高启动能，热量特别容易在p型区域中产生，这个热量必须通过整个结构才能在热沉上消散； LED器件的散热途径主要是热传导和热对流；Sapphire衬底材料极低的热导率导致器件热阻增加，产生严重的自加热效应，对器件的性能和可靠性产生毁灭性的影响。, K& f' l! |& x, `8 A f! A
2、热量对高亮度LED的影响) i3 i+ y3 V6 e
热量集中在尺寸很小的芯片内，芯片温度升高，引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降；当温度超过一定值时，器件失效率呈指数规律增加。统计资料表明，元件温度每上升2℃，可靠性下降10%。当多个LED密集排列组成白光照明系统时，热量的耗散问题更严重。解决热量管理问题已成为高亮度LED应用的先决条件。2 @0 E y7 k w2 I6 B: f8 F0 |0 ^
3、芯片尺寸与散热的关係& g- K( u4 x, n- W- a+ P( b
提高功率LED显示屏的亮度最直接的方法是增大输入功率，而为了防止有源层的饱和必须相应地增大p-n结的尺寸；增大输入功率必然使结温升高，进而使量子效率降低。单管功率的提高取决于器件将热量从p-n结导出的能力、在保持现有芯片材料、结构、封装工艺、芯片上电流密度不变及等同的散热条件下，单独增加芯片的尺寸，结区温度将不断上升。
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发表于 2005-3-26 01:00:00
