关于LED灯具导热与散热设计材料优缺点的探讨

关于LED灯具导热与散热设计材料

优缺点的探讨

演讲/ 黄智辉   整理/云知光学堂

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。

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

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

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

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

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

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

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

铝材-挤型(拉升)

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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

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。

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。

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。

黄智辉

德钧股份有限公司 总经理

光能养生股份有限公司 技术总监

力基照明股份有限公司 技术总监

中国乙级照明设计师

能源管理师（台湾）