High-power LED white LED chip cooling applications and solutions

High-power LED white LED chip cooling applications and solutions

Today white LED products are increasingly used in various fields and put into use, people feel the amazing power LED white light brings pleasure but also practical issues to worry about its existence!

First, from the very nature of high-power LED white light. High-power LED luminous uniformity there still poor, closed material life is not long, especially its LED chip cooling problem is difficult to be a good solution, but can not play the advantages of white LED applications are expected.

Second, from the market price for the white power LED. In high power LED or an aristocratic white products, high-power products because the price is still too high, and technically still need to be improved, so that high-power white LED products are not who wants to use it can be used. Here OFweek semiconductor lighting network to break down under high-power LED heat-related issues in.

In recent years the efforts of industry experts, high-power LED chip cooling problems made the following points to improve the program:

1. to increase the amount of light emitted by the LED chip to improve the area.

2. Using a number of small area LED chip package.

3. Change the LED packaging materials and fluorescent materials.

It is not by the above three methods can be fully improved heat dissipation problem of high-power LED white light out? Actually striking! First we though the LED chip area increases, in order to obtain more flux through the inner (light unit time the number of beams is the luminous flux per unit area, the unit ml) white hope to achieve the desired effect, but because the actual area is too large, which led to the emergence of some of the counterproductive phenomena in the application process and structure.

It is not white high-power LED heat dissipation problem really can not solve it? Of course not impossible to solve. Simply increasing the chip area for the emergence of negative issues, LED white light industry according to the design of improved electrode structure and flip chip packaging structure and use of a number of small area of ​​the LED chip and other ways to improve high-power LED from the wafer surface so as to achieve 60lm / W High Low High heat flux luminous efficiency.

In fact, there is a way to effectively improve the heat dissipation problem of high-power LED chips. That is to replace the previous white plastic packaging materials or plexiglass with silicone. Replace the packaging materials not only can solve the heat problem LED chip white LED life can be improved more, really double-edged sword ah. I would say that almost all high-power LED white light such as high-power white LED products are silicone resin as a sealing material should be used. Why are high-power LED must be used as a packaging material silicone? Silicone on the same wavelength as the light absorption rate of less than 1%. However, the absorption rate of the epoxy resin to light 400-459nm of up to 45%, easily absorbed due to the long aging produced after this short wavelength light leaving the light fades serious.

Of course there will be a lot of problems such as high-power white LED chip cooling in actual production and life, because the more people on a wide range of high-power white LED applications will be more in-depth intractable problems!

LED chip is characterized by an extremely high heat in a very small volume. The LED itself thermal capacity is small, it must be the fastest to the heat conduction out, otherwise you will have a very high junction temperature. In order to maximize the heat to outside the chip, people in the LED chip structure has been a lot of improvements. To improve heat dissipation LED chip itself, its most important improvement is the use of better thermal conductivity of the substrate material. Like Cree's LED thermal resistance because the use of silicon carbide as the substrate, the thermal resistance than other companies at least twice as low.

Even if it can resolve from the wafer to the heat resistance between the encapsulating material, but the cooling effect from the package to the PCB is not good, it is also resulting in LED wafer temperature rises, the phenomenon appears luminous efficiency decreases. So, like the Panasonic just to solve this problem, starting in 2005, it gave, including circular, linear, surface type white LED, and PCB board design into one, to overcome possible because of the emergence from the package to the PCB board between thermal disruptions.

Thus, in the face of the continuous improvement of the current situation at the same time, how to increase the heat resistance, but also at this stage of urgent problems to be overcome, in every sense, in addition to the material itself, but also including inter-material from the wafer to the package heat resistance, heat resistance thermal structures, packaging material between the PCB board, thermal structure, and the PCB thermal structure, all of which needs to be holistic considerations.