LED燈具散熱器的工藝課件

1、Led燈具散熱器的作用及其常見工藝Richard_wen 2011.12.26第1頁，共14頁。Led 發(fā)光原理和特點(diǎn) Led發(fā)光二極管的核心是有P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，叫P-N結(jié)。在某個(gè)電壓下，向P-N結(jié)中注入少量的載流子與多數(shù)的載流子復(fù)合時(shí)會(huì)將剩余的能力與光的形式釋放出來，完成由電能轉(zhuǎn)化成光能的過程。 Led發(fā)光過程，是由電能轉(zhuǎn)化成光能和熱能的過程。 Led光源的特點(diǎn) 1.使用低電壓就能驅(qū)動(dòng)，更加的安全，單顆大功率的led的驅(qū)動(dòng)電壓范圍在2.63.5之間。 2.納秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間，啟動(dòng)更快 3.壽命長(zhǎng)，10萬小時(shí)的光通量維持率為50% 4.

2、led 是冷光源 5.led光源，不含有害物質(zhì)，無污染第2頁，共14頁。 led的驅(qū)動(dòng)過程中，只有不到30%的能量轉(zhuǎn)化成了光能，大部分的能量轉(zhuǎn)化成熱能，若led的散熱問題沒有得到很好的解決，會(huì)導(dǎo)致P-N結(jié)的溫度急速的上升，這樣會(huì)加速led的光衰，甚至導(dǎo)致毀滅型的熱擊穿，故led需要良好的散熱系統(tǒng)。Led 為什么需要散熱？第3頁，共14頁。Led燈具的熱流向Led芯片載晶體Pcb板散熱器第4頁，共14頁。熱量傳遞的基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射對(duì)流分為自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。Led燈具的散熱系統(tǒng)主要是靠傳導(dǎo)和自然對(duì)流 來完成熱量的傳遞和散發(fā)的。 熱量在不同的物質(zhì)間傳遞時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的阻力，簡(jiǎn)稱為熱阻

3、。Led moduleHeat-sinkThermal pad第5頁，共14頁。用于做熱分析的軟件icepak / pro-efd熱流向模擬溫度打樣階段，先通過模擬軟件做一個(gè)初步的模擬，確定打樣的初步資料，可以大大降低打樣的成本。第6頁，共14頁。Led燈具散熱器的常見的工藝 1. 壓鑄散熱器-Diecasting 壓鑄件是一種壓力鑄造的零件，是使用裝好鑄件模具的壓力鑄造機(jī)械 壓鑄機(jī)，將加熱為液態(tài)的銅、鋅、鋁或鋁合金等金屬澆入壓鑄機(jī)的入料口，經(jīng)壓鑄機(jī)壓鑄，鑄造出模具限制的形狀和尺寸的銅、鋅、鋁零件或鋁合金零件，這樣的零件通常就被叫做壓鑄件。 Led燈具的散熱器常用的壓鑄材料ADC10和ADC1

4、2 壓鑄件的特點(diǎn)： 1.可以做出許多較為復(fù)雜的形狀，可以做較高的精度和光潔度 2.壓鑄件的表面會(huì)有流痕，故壓鑄件需要經(jīng)過表面的拋光處理 3.壓鑄模的模具成本較高,散熱相對(duì)其他工藝較差 4.較高的生產(chǎn)效率，可以一模多穴第7頁，共14頁。1234一模四穴的簡(jiǎn)單示意圖成型拋光表處理第8頁，共14頁。鋁擠件讓液化的金屬，通過固定的模具成型，然后切割成各種各樣的形狀的過程。常見的用于鋁擠模的材料有AL6063和AL6061 鋁擠件的特點(diǎn)： 1.模具的成本較低 2.后加工的成本較高 3.成型較為簡(jiǎn)單，鋁擠模的形狀比較單一，其很多特征主要是通過后加工來彌補(bǔ)成型車床加工表處理第9頁，共14頁。沖壓件 1.通過

5、沖床和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法，得到的工件就是沖壓件。沖壓件是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。 常見的用于沖壓的鋁合金有6063和5052、6061等等。沖壓件的質(zhì)量很小，材料的利用率高，生產(chǎn)效率高。但是其模具的壽命一般較短。一體式的應(yīng)用單片的應(yīng)用第10頁，共14頁。散熱器在led燈具系統(tǒng)中的作用是毋庸置疑的，散熱是led照明技術(shù)

6、的關(guān)鍵，很大程度上可以說，led技術(shù)的革新就是散熱技術(shù)的跨越。散熱器的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下： 1.若是表處理為化學(xué)處理方式，則需提供表處理的RoHS檢驗(yàn)報(bào)告 2.表面是否被刮傷？是否有斷齒、裂齒或齒片變形等現(xiàn)象 3.表面不可有毛刺，披峰等 4.散熱器的重點(diǎn)尺寸必須和在圖紙的公差范圍之內(nèi)第11頁，共14頁。Led系統(tǒng)中常見的與散熱器有關(guān)的詞語：Die-casting散熱器中的 壓鑄件Heat-sink 散熱器Thermal Pad 導(dǎo)熱貼Heat conducting paste 導(dǎo)熱膏Heat resistance 熱阻Thermal conductivity 導(dǎo)熱系數(shù)Stamping parts 沖壓件Sheet metal 薄金板第12頁，共14頁。1.常見的散熱器工藝有哪些？熱學(xué)模擬軟件的好處是什么？ 2.散熱器在led照明中的作用？為什么led照明需求散熱器？3.常用于壓鑄的鋁合金材料有哪些？常用于鋁擠模的鋁合金材料有哪些？常用于沖壓的鋁合金材料有哪些？第1