汽车LED大灯设计散热难？高导热材料轻松搞定

时间： 2016-08-04 来源：百度（世强编辑整理）

技术问答

LED作为一种新型的固态光源，正在逐渐被应用在汽车的照明系统中，有研究表明，LED在汽车灯具应用中将会逐渐取代传统的白炽灯和卤钨灯，成为汽车照明的“第四代”光源。

LED汽车灯主要有以下优点：

1）单色性好、色彩鲜艳丰富；

2）寿命长、抗震性好；

3）响应时间短，只有60纳秒；

4）高效率、低能耗；

5）体积小、重量轻；

6）绿色照明光源；

7）单个LED的光通量小；

8）平面发光，方向性强。

但是LED光源也有明显缺点：
1）LED是半导体器件，相对于传统光源，LED灯的性能和工作温度密切相关。LED光输出会因结温升高而下降，而传统光源产生的热量虽然远远高于LED，但不会因高温而降低其光输出。

2）LED发光效率较低，LED只能将约20%～30%的输入功率转化为光能，而其余70%～80%能量转化为热量，这些热量如果不及时有效地散出，升高的温度将会引起LED性能下降甚至失效，通常芯片温度超过120℃将失效，LED灯的寿命会变短。

为防止LED过热而烧毁,在设计和制造LED灯具时一定要充分考虑散热设计，通常的散热设计时增加散热片。由于前照灯需用很多个LED，加设传统散热片后体积会过于庞大，不便于安装，因此需要在LED灯具设计中引入一些新的材料，配合散热片设计，获得高效的散热效果。

图1：前照灯散热系数模型

参考上图1，通常LED被焊在双面敷铜层的印制板，LED的底面与PCB的敷铜面焊在一起。为提高散热效率，以较大的敷铜层作散热面，这种方式下，通常散热面积越大，散热效果更好。这种封装的特点是，以面积较大的铜合金散热垫为基座，管芯固定在基座中央。同时将LED基座与铝基板接触区域的绝缘介质剥离，在铜合金基座与铝基板之间用散热膏贴到铝散热器，使铜合金基座与铝基板直接接触。基座上的热直接传导至LED的外部，因此LED汽车灯应用需要较好的PCB板材和导热材料。

92MLHF是罗杰斯公司推出的无卤、阻燃的、陶瓷填充、高导热多功能环氧树脂半固化和覆铜层压板材料。它能为需要整板散热的多层印刷电路板（PWB）应用提供较高的热传导特性，低成本，耐无铅焊接工艺。92 MLHF层压板也可提供具有金属衬板的结构，可以满足LED汽车灯的散热需求。

92MLHF特征：
• Z向热导率可达2.0 W/m-K，10倍于FR-4
• 平面热导率可达3.5 W/m-K
• 玻璃转化温度>160°C，Z向 CTE低至22 ppm/°C
• 裂解温度高达350°C
• 平面内热膨胀系数低至20 ppm/°C
• 同类一流的耐热性能T260 > 60分钟，T288 > 30 分钟，T300 > 10分钟
• 电强度>1000 Volts/mil
• 提供金属衬板的结构，也可以提供半固化片客户压合金属背板
• UL-94 V0可燃性要求认证
• IPC-4101的无卤标准，符合RoHS& WEEE要求
• RTI值高达170°C

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全部评论（3）

号角 Lv5 2018-08-23

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用户18396822 Lv8 2018-03-08

学习了
小叶子 Lv8. 研究员 2017-11-10

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