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上海導(dǎo)熱膏：LED燈源衰退的原因
我公司主要是做導(dǎo)熱相變化材料、導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱雙面膠和導(dǎo)熱硅膠片等產(chǎn)品。隨著LED照明應(yīng)用越來越多，一些想象不到的問題也在應(yīng)用中浮現(xiàn)出來。有制造商反映，遇到LED燈在安裝后出現(xiàn)光源衰退的現(xiàn)象，在排除LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、芯片及燈罩的可能性之后，還很難查出原因？
一、藍(lán)光LED自身的快速衰退
就芯片相比較而言，藍(lán)光LED的壽命是最差的，小功率插件藍(lán)光LED在20mA工作下，壽命在7000～10000小時(shí)左右。而小功率插件紅光LED甚至在50mA下工作8000小時(shí)還沒有光衰！同樣的封裝，紅光消耗的功率是藍(lán)光的1.8倍而性能沒有惡化。黃光、綠光的壽命都遠(yuǎn)高于1萬小時(shí)。
所以，藍(lán)光芯片自身壽命就差，先天的不足導(dǎo)致由它構(gòu)成的白光LED的壽命更差。
就芯片的材料來看，藍(lán)光和綠光LED芯片，主要是外延材料摻雜不同，襯底一般都是藍(lán)寶石，襯底的導(dǎo)熱能力向相同的。所以，外延部分的材料結(jié)構(gòu)決定了他們的耐受溫度的能力。這應(yīng)該是芯片改進(jìn)重點(diǎn)。
在芯片的外延材料結(jié)構(gòu)沒有那么快改善的情況下，只有像現(xiàn)在這樣，通過置換襯底材料來改進(jìn)導(dǎo)熱能力
二、LED封裝底座（支架）材料的導(dǎo)熱不良是引起衰退
插件型的小功率LED，芯片固定用的支架材料一般是鐵質(zhì)，從散熱的角度看，鐵質(zhì)材料是很差的。同時(shí)，支架向外引出的部分，截面積很小，這也更增加了熱阻。即使是食人魚支架，也 同樣存在截面積小的問題。材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，決定了小功率插件封裝導(dǎo)熱能力很差。
雖然也有用到黃銅的支架，但黃銅的導(dǎo)熱系數(shù)只有鐵的1倍、純銅的1/3左右，也不能起到多大的改善，而成本極大上升，有點(diǎn)得不償失的味道。
貼片型的LED，底座主體是玻璃纖維、塑料或陶瓷材料，上面有薄的銅皮。LED芯片固定在銅皮上。銅的導(dǎo)熱系數(shù)很高，但是，由于銅皮很薄，增加了熱阻。即使這樣，由于貼片體積很小，雖然銅皮薄，但熱路徑很短，熱經(jīng)過短的路徑傳遞到外界的PCB上，所以，適當(dāng)?shù)刈龊猛饨缟岽胧?，貼片型LED的壽命要明顯優(yōu)于插件型LED的壽命。試驗(yàn)表明，同一時(shí)期的插件和貼片白光LED，貼片白光LED的壽命要長于插件白光LED壽命的4～5倍。
三、封裝的其它材料引起光衰退
使用環(huán)氧樹脂作為配粉膠比用硅膠壽命短,但初始光通量相對高出25％。
保護(hù)膠，一般用環(huán)氧樹脂和硅膠。這兩種材料的導(dǎo)熱能力都是非常差的。鐵和環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)相差230多倍，再以插件LED看，環(huán)氧樹脂的厚度都比較厚，所以可以忽略環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱能力。鐵和硅膠導(dǎo)熱系數(shù)也相差150倍以上，用硅膠封裝并做透鏡，厚度也較厚，也可忽略其導(dǎo)熱能力。雖然保護(hù)膠不是熱的絕緣體，但是，它們的導(dǎo)熱能力也就是絕熱體臨界值的2～3倍而已，對于LED芯片對溫度的靈敏度要求而言，可以近似不考慮保護(hù)膠的導(dǎo)熱能力。
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