如何用高效率散热PCB匹配高亮度LED

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如何用高效率散热PCB匹配高亮度LED

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LED技术在各种照明解决方案中不断采用,包括室内照明,路灯,广告显示器和液晶电视背光。尽管高亮度LED已经实现了约50%的非常高的能量效率,而传统照明的这一比例为10%,但其运行中仍然产生了大量的热量。如果没有适当的热管理,LED的结温将迅速增加,导致色谱偏移,光输出减少和寿命缩短。为了提高热导率,纳米粒子(NP)的分子工程进行到开发NP-epoxy复合材料,用于嵌入传统PCB。执行组装PCB的热成像以优化LED的整体散热。

研发方法
(1)材料工程和表征
(a)纳米复合材料的制备

采用基于填充环氧树脂的导热材料的PCB将是下一代材料,并且除了低热膨胀系数(CTE)之外还期望具有高散热能力,因为应当去除高性能电子器件的累积热量以实现正常操作。发现使用1%的偶联剂在提高复合材料的导热性方面更有效。尽管由于清漆的粘度相对较高,允许添加到环氧树脂中的NP的最大含量约为30%,但是低至10%的微米级NP填充电介质足以满足热量的要求电导率大于1 W / m K并平衡用于PCB应用的其他关键特性。

(b)热学和光学表征
不同材料的不同光学和热学性质有助于散热的整体性能,从而提高可靠性。在该提议中,材料将通过使用热分析设备来表征,例如动态机械分析仪,热机械分析仪,差示热分析仪和差示扫描量热法。

(2)PCB和LED设计应用
的热成像在确定NP-Epoxy Matrix Composite PCB的热性能后,我们将研究其对高亮度LED应用的影响。该设计研究采用的方法是使用Flomerics的计算流体动力学(CFD)工具FLOTHERM对通孔LED和SMT LED进行建模。将模拟结果与实验测量结果进行比较。

 

1。开发NP环氧基复合PCB材料 ;
2.优化工艺参数,获得NP复合材料的最佳成分和几何形状,进行热管理;
3.评估高亮度LED应用中NP环氧基复合PCB材料的导热系数; 和
4.To基准常规PCB材料与NP环氧基复合材料PCB材料的热性能。

可交付成果
1.一套用于PCB和LED封装的工程材料

1A。NP环氧基质PCB薄膜,具有各向异性散热功能

1B。NP环氧基复合材料配方,经过一系列试生产后,各向同性散热,强度和光学透明度参数优化

2.一套NP环氧树脂基复合PCB材料设计,具有特定的特性,包括散热能力,热膨胀系数,电气隔离和成本模型。

3.一组具有高亮度LED的设计和相关的PCB材料设计基于可靠性测试的加速方法。

By | 2018-12-26T10:02:50+00:00 十二月 26th, 2018|PCB电路板知识, PCB设计知识|如何用高效率散热PCB匹配高亮度LED已关闭评论