LED照明灯具导热与散热设计材料优缺点的探讨

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关键词:LED照明,照明灯具,LED材料,散热材料

      导热部份:线路基板、填缝材料、外壳材料

      散热部份:外壳设计、表面设计、表面材料

      接下来,小编整理了关于这些材料优缺点,欢迎您加入来探讨。

      导热部分

      线路基板

    玻璃纤维板

      优点:

      成本低廉,制作容易

      无需考虑绝缘层特性

      缺点:

      不适用散热片带电极之LED设计

      需将穿孔填锡,增加制程工序

      需加厚铜箔层以增加热传导效率

    铝基板

      优点:

      一般接受度高

      硬度较FR4高,与散热外壳热传导性较佳

      电气绝缘性高于玻璃纤维板

      缺点:

      价格较FR4高

      较无法在基板上置放其他电子组件

      绝缘层热导特性不易掌握

    铜基板

      优点:

      热导特性远高于铝基板

      比热值低,较易拉升传导温度

      具有铝基板相同优点

      缺点:

      成本高,一般设计无法适用

      具有铝基板相同缺点

    共金板

      优点:

      传导中心无阻绝,热导效率佳

      可适用于大功率多晶LED之基板应用

      缺点:

      不适用散热片带电极之LED应用成本过高

      不适用于1~5W功率之应用

      开模成本高

    复合材料板

      优点:

      热导系数最高,可达500W/mK

      斥热性高,不留热能于本体

      缺点:

      生产制造不易,加工程序困难

      材料稳定性差,有长时间使用之疑虑

      成本过高,难以商业化量产

      填缝材料

      导热膏

      优点:

      成本低廉,使用容易

      无特定加工工艺

      缺点:

      不易均匀涂布,易形成气泡

      产品长时间稳定性不佳,易固化,且固化

      后形成热阻隔

      加工时易造成污染其他部件,增加成本

      硅胶垫

      优点:

      长时间耐温性能佳,可耐温

      125~200°C

      温度越高,热传导性越佳

      具弹性特质,不易形成气泡

      缺点:

      成本高,增加产品成本

      厚度较高,一般在0.3mm以上

      热相变硅胶垫

      优点:

      具有一般硅胶垫的产品优势

      在高温时硅胶会软化以增加填缝效果及

      增加热导效率

      缺点:

      不易后制加工,且无法二次使用

      成本较高,增加产品成本

      外壳材料

    铝材-挤型(拉升)

      优点:

      热导系数高,传热速度快

      模具成本低,且长度可任意切割

      加工制作容易

      缺点:

      硬度/钢性较不足

      外观较无变化,美学设计不易

      鳍片散热,较易造成灰尘堆积

    铝材-压铸

      优点:

      外型可任意变化,美化外观

      可大量快速生产

      缺点:

      模具设计开发成本高

      开发时间长,不易修改设计

      导热塑料

      优点:

      绝缘性能高

      重量轻

      容易大量生产

      缺点:

      需开发成型模具,成本高,时间长

      导热能力差,整灯系统热阻高,不利LED寿命

      塑铝复合材

      优点:

      可相对降低系统热阻,增加LED光源寿命,且不降低绝缘性

      缺点:

      生产工艺复杂,增加生产成本

      增加产品重量

      散热部分

      外壳设计

      鳍片设计可增加有效散热面积;

      注意鳍片高度与鳍片间隔之比例;

      注意鳍片高度与鳍片厚度之比例;

      注意鳍片基部与末端之宽度需不同。

      表面设计

      可将表面粗糙化以增加表面积;

      可增加柱状体之侧面鳍片以增加有效表面积。

      表面材料

      可选择阳极氧化处理,需注意其适用温度;

      可选择高热交换效率材料喷涂;

      避免镜面烤漆处理。 

    (审核编辑: 沧海一土)

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