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。
导热部分
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
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)
▼
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
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)
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