Hitakjarninn:Ál vs kopar undirlag í LED lampaFrammistaða
Í stanslausri leit að skilvirkni og langlífi í LED lýsingu, stendur hitastjórnun sem eina mikilvægasta verkfræðilega áskorunin. Undirlagið-efnið sem LED-flögurnar eru settar á-virkar sem framlínukappinn í þessari bardaga, sem ber ábyrgð á því að draga hita fljótt frá viðkvæmu hálfleiðaramótunum. Valið á milli tveggja ríkjandi efnanna, áls og kopar, er grundvallarákvörðun sem jafnvægir frammistöðu, kostnað og notkun. Að skilja muninn á þeim er lykillinn að því að opna ákjósanlega LED hönnun.
Grundvallarmunurinn: Spurning um hitaleiðni
Kjarni greinarmunurinn liggur í meðfæddri hæfni þeirra til að leiða hita, magngreind sem varmaleiðni (W/mK).
Kopar:Er yfirburða hráleiðari varma. Með hitaleiðni u.þ.b400 W/mK, það stendur sig betur en ál við að flytja varmaorku frá punkti A til punktar B.
Ál:Samt frábær hitaleiðari, en minna en kopar, með hitaleiðni upp á u.þ.b205-250 W/mK(fer eftir málmblöndunni).
Þessi hráu gögn gefa til kynna skýran sigurvegara. Hins vegar er raunveruleikinn af frammistöðu LED undirlags mun litríkari og felur í sér flókið samspil annarra þátta.
Málið fyrirÁl undirlag (álkjarna PCB - MCPCB)
Ál er óumdeildur iðnaðarstaðall fyrir langflest verslunar- og iðnaðar LED forrit.
Kostir:
Kostnaður-Skilvirkni:Ál er mun ódýrara en kopar. Fyrir mikið-magn framleiðslu á lömpum (td perum, troffers, lekaljósum) skilar sér þessi kostnaðarmunur í miklum sparnaði og samkeppnishæfari lokaafurð.
Léttur:Ál er um það bil helmingi þéttara en kopar (2,7 g/cm³ á móti . 8.96 g/cm³). Þessi þyngdarminnkun skiptir sköpum fyrir heildarhönnun innréttinga, sendingarkostnað og forrit þar sem þyngd er áhyggjuefni, eins og upphengdar spjöld eða innréttingar á stórum -svæðum.
Fullnægjandi árangur:Fyrir flest forrit veitir ál meira en næga hitastjórnun. Nútíma LED-pakkar með háum -lumen eru hannaðir til að vinna á skilvirkan hátt með undirlagi úr áli og ná glæsilegum líftíma þegar þeir eru paraðir með góðri aukahita.
Auðveldari vinnsla og framleiðsla:Auðveldara er að stimpla, klippa og véla ál en kopar, sem einfaldar framleiðsluferlið fyrir-málmkjarna PCB og lokahitabúnaðinn.
Ókostir:
Lægri hitaleiðni:Þetta er aðal takmörkun þess. Í forritum með mjög -afl-þéttleika (td framljósum í bílum, sviðslýsingu, háum-vasaljósum) getur ál orðið flöskuháls, sem leiðir til hærra hitastigs á mótum og hraðari rýrnunar á holrými.
CTE misræmi:Thermal Expansion Coefficient (CTE) áls er lengra frá keramik-LED-flögunni og PCB-rafmagnslaginu en kopar. Þó að þetta sé stjórnað með verkfræði getur þetta skapað meira vélrænt álag meðan á hitauppstreymi stendur, sem gæti haft áhrif á -langtíma áreiðanleika í illa hönnuðum kerfum.
Málið fyrir kopar undirlag
Kopar er úrvalsvalið, frátekið fyrir forrit þar sem hitauppstreymi er ó-viðsemjanlegur forgangur.
Kostir:
Frábær hitauppstreymi:Hærri leiðni gerir ráð fyrir hraðari hliðardreifingu hita. Þetta kemur í veg fyrir myndun staðbundinna „heitra punkta“ beint undir há-LED flísum. Þetta hefur í för með sér lægri varmahalla yfir borðið og lægra heildarhitastig LED tengisins (Tj), sem er lokamarkmiðið til að hámarka líftíma og viðhalda ljósafköstum.
Betri CTE samsvörun:Copper's CTE er nær því sem er í hálfleiðaraefnum í ljósdíóða og rafeindalögunum. Þetta dregur úr klippuálagi á lóðmálmum meðan á rafhleðslu stendur (kveikt/slökkt), eykur verulega langtíma-áreiðanleika og dregur úr hættu á bilun.
Þynnri snið:Vegna þess að kopar er svo duglegur getur þynnra lag af efni oft náð sömu hitauppstreymi og þykkara állag. Þetta gerir hönnuðum kleift að búa til fyrirferðarmeiri, grannari ljósabúnað án þess að fórna kælingu.
Ókostir:
Kostnaður:Kopar er mikilvægasti gallinn. Hráefniskostnaður er 2-3 sinnum hærri en ál, sem gerir koparhvarfefni óheyrilega dýrt fyrir flestar kostnaðarnæmar neytenda- og almennar ljósavörur.
Þyngd:Hár þéttleiki gerir innréttingar verulega þyngri, sem getur flækt vélræna hönnun og aukið sendingarkostnað.
Oxun og framleiðsla:Kopar oxast auðveldlega, sem getur truflað tengingarferlið við rafmagnslagið og krefst viðbótar yfirborðsmeðferðar. Það er líka erfiðara að vinna og vinna með það en ál.
Hybrid lausnin og hagnýtur veruleiki
Til að brúa þetta bil er algeng og mjög áhrifarík lausnblendingsaðferð. Flestar-afkastamikil LED lampar nota ekki hreint kopar undirlag. Þess í stað nota þeir anál-hitaskápurmeð alítill, innfelldur koparkjarni eða koparinnleggbeint undir LED uppsetningarsvæðinu. Þessi stefnumótandi notkun kopars virkar sem „varmahraðall“ sem dreifir snöggt sterkum, einbeittum hita frá ljósdíóðum, sem síðan er dreift á skilvirkan hátt með stærri, -hagkvæmari álhlutanum. Þetta nær nærri-koparafköstum á broti af kostnaði og þyngd.
Niðurstaða: Umsóknarmál
Valið á milli áls og kopars snýst ekki um að finna alhliða „besta“ efni heldur um að velja rétta tólið fyrir verkið.
Ál undirlageru vinnuhesturinn. Þeir eru skynsamlegur, hagkvæmur kostur fyrir90% af LED forritum, þar á meðal íbúðalýsingu, skrifstofuljósum, götuljósum og-háum innréttingum, þar sem jafnvægi á afköstum, kostnaði og þyngd er fullnægjandi.
Kopar undirlag(eða blendingslausnir) eru sérfræðitólið. Þeir eru ómissandi í atburðarás þar semmikill kraftþéttleiki, lágmarks pláss eða alger hámarksáreiðanleikieru í fyrirrúmi. Þetta felur í sér hágæða bílalýsingu, háþróaðan-endasviðs- og vinnustofubúnað, sérfræðilýsingu í læknisfræði og forrit þar sem bilun er ekki valkostur og hágæðakostnaður er réttlætanlegur.
Á endanum heldur þróun beggja efnanna áfram að þrýsta á mörk LED tækninnar, sem gerir bjartari, skilvirkari og -varandi ljós sem lýsa upp heiminn okkar. Samkeppnin á milli þeirra er ekki barátta heldur samlegðaráhrif, sem knýr fram nýsköpun í hitauppstreymi frá flísastigi og upp.
