【应用】有效延长工业照明LED使用寿命的散热板材92MLHF

时间： 2019-07-19 来源：92ML 作者：Raymond

技术问答

在工业LED照明市场，大功率LED的散热问题一直是个重大的问题。究其根本来说，主要是由于LED是个光电器件，其工作过程中只有25%～40%的电能转化成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使温度升高。举例来说，1个10W白光LED，假设其光电转换效率为40%，则有6W的电能转化为热能，若不加散热措施，则大功率LED的内芯温度会急速上升，当温度上升到LED的最大允许温度时（一般为150℃），大功率LED的光通量、发光波长、LED的正向电压等都会造成损伤，从而导致LED的使用寿命会大幅度减少。

下图是典型的LED照明示意图。封装好后的LED通过焊接的方式安装在LED安装材质上，然后LED安装材质和外部的散热器紧紧相连，使其发光产生的热量通过安装的材质传导到外部的散热器上。由此可见，LED的热量能否有效的传递到外部的散热器上，LED安装材质占据了很大的因素。

LED照明示意图

图1：LED照明示意图

传统的LED安装材质是FR4材料，又称为环氧玻璃布层压板，其导热系数约为0.25～0.4W/M.K。正是由于其导热系数较低，LED的热量无法有效的传递到外部的散热器上。针对这种要求，ROGERS推出了92ML板材，该板材采用环氧树脂填充陶瓷，导热系数（Z轴）为2.0 W/m-K，是普通的FR-4材料的6-8倍。FR4和92ML板材的特性比较如下图。

FR4和92ML板材的特性比较

图2：FR4和92ML板材的特性比较

为更加真实的展示92ML板材相对于FR4板材的良好导热特性，我们进行了相关的实验。实验条件为：在92ML和FR4PCB板上焊接专用的片式发热电阻，在电阻的两端增加固定的恒流源，使其发热，一个小时后，用红外测温仪测试并记录其温度。

92ML VS FR-4 板温对比

图3：92ML VS FR-4 板温对比

由上图可见，在外部环境相同的条件下，92ML系列板材和FR4板材相比，其顶面（Top）的温度可以降低约30℃，其底面（Bottom）的温度可以降低约37℃。

综上可知，92ML系列板材可以有效的降低工业照明LED的结点温度，从而使LED的使用寿命大大增加。

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