Светодиод, также известный как источник освещения четвертого поколения или источник зеленого света, обладает характеристиками энергосбережения, защиты окружающей среды, длительного срока службы и небольшого размера. Он широко используется в различных областях, таких как индикация, отображение, декорирование, подсветка, общее освещение и городские ночные сцены. В зависимости от различных функций использования его можно разделить на пять категорий: отображение информации, сигнальные огни, автомобильные осветительные приборы, подсветка ЖК-экрана и общее освещение.
Обычные светодиодные светильники имеют такие недостатки, как недостаточная яркость, что приводит к недостаточной популярности. Светодиодные фонари мощного типа имеют такие преимущества, как высокая яркость и длительный срок службы, но имеют технические трудности, такие как упаковка. Ниже приведен краткий анализ факторов, влияющих на эффективность светосилы светодиодной упаковки мощного типа.

1. Технология рассеивания тепла
Для светодиодов, состоящих из PN-переходов, при протекании прямого тока через PN-переход PN-переход испытывает тепловые потери. Это тепло излучается в воздух через клей, герметизирующие материалы, радиаторы и т. д. Во время этого процесса каждая часть материала имеет термический импеданс, который предотвращает поток тепла, известный как термическое сопротивление. Термическое сопротивление — это фиксированная величина, определяемая размером, конструкцией и материалами устройства.
Если предположить, что термическое сопротивление светодиода равно Rth (℃/Вт), а мощность тепловыделения PD (Вт), то повышение температуры PN-перехода, вызванное тепловыми потерями тока, составит:
Т (℃)=Rth&Times; ПД
Температура PN-перехода составляет:
TJ=TA+Rth&Times; ПД
Среди них ТА – температура окружающей среды. Из-за повышения температуры перехода снижается вероятность рекомбинации люминесценции PN-перехода, что приводит к уменьшению яркости светодиода. Между тем, из-за повышения температуры, вызванного потерями тепла, яркость светодиода больше не будет увеличиваться пропорционально току, что указывает на явление теплового насыщения. Кроме того, по мере увеличения температуры перехода пиковая длина волны излучаемого света также будет смещаться в сторону более длинных волн, примерно 0,2–0,3 нм/℃. Для белых светодиодов, полученных путем смешивания флуоресцентного порошка YAG, покрытого чипами синего света, дрейф длины волны синего света приведет к несоответствию длины волны возбуждения флуоресцентного порошка, тем самым снижая общую светоотдачу белых светодиодов и вызывая изменения цвета белого света. температура.
Для силовых светодиодов ток возбуждения обычно составляет несколько сотен миллиампер и более, а плотность тока PN-перехода очень высока, поэтому повышение температуры PN-перехода очень велико. Что касается упаковки и применения, то, как уменьшить термическое сопротивление продукта, чтобы тепло, выделяемое PN-переходом, можно было рассеять как можно скорее, может не только улучшить ток насыщения и светоотдачу продукта, но также повысить надежность и срок службы изделия. Для снижения термического сопротивления изделия особенно важен выбор упаковочных материалов, в том числе радиаторов, клеев и т. д. Термическое сопротивление каждого материала должно быть низким, что требует хорошей теплопроводности. Во-вторых, конструкция конструкции должна быть разумной, с постоянным согласованием теплопроводности между материалами и хорошими тепловыми связями между материалами, чтобы избежать узких мест в теплоотводе в тепловых каналах и обеспечить отвод тепла от внутренних слоев к внешним. При этом необходимо обеспечить своевременный отвод тепла от технологического процесса по заранее спроектированным каналам теплоотвода.

2. Выбор клея-наполнителя
Согласно закону преломления, при падении света из плотной среды в разреженную среду полное излучение происходит тогда, когда угол падения достигает определенного значения, т. е. большего или равного критическому углу. Для голубых чипов GaN показатель преломления материала GaN составляет 2,3. Когда свет излучается изнутри кристалла в воздух, согласно закону преломления критический угол θ 0=sin-1 (n2/n1).
Среди них n2 равен 1, что является показателем преломления воздуха, и n1 является показателем преломления GaN. Следовательно, критический угол θ 0 рассчитан равным примерно 25,8 градуса. В этом случае единственный свет, который может излучаться, — это свет в пределах пространственного угла ≤ 25,8 градусов. По имеющимся данным, внешняя квантовая эффективность GaN-чипов в настоящее время составляет около 30–40%. Следовательно, из-за внутреннего поглощения кристалла чипа доля света, который может излучаться за пределы кристалла, очень мала. По имеющимся данным, внешняя квантовая эффективность GaN-чипов в настоящее время составляет около 30–40%. Аналогичным образом, свет, излучаемый чипом, должен проходить через упаковочный материал и передаваться в космос, а также необходимо учитывать влияние материала на эффективность сбора света.
Следовательно, чтобы повысить эффективность светосилы упаковки светодиодных изделий, необходимо увеличить значение n2, то есть увеличить показатель преломления упаковочного материала, чтобы увеличить критический угол изделия и, таким образом, улучшить светоотдачу упаковки продукта. В то же время герметизирующий материал должен иметь меньшее поглощение света. Чтобы увеличить долю излучаемого света, лучше всего иметь упаковку арочной или полусферической формы. Таким образом, когда свет излучается из упаковочного материала в воздух, он почти перпендикулярен границе раздела и больше не подвергается полному отражению.

3. Обработка отражений
Существует два основных аспекта обработки отражения: один — обработка отражения внутри чипа, а другой — отражение света упаковочным материалом. Благодаря обработке как внутреннего, так и внешнего отражения доля света, излучаемого изнутри чипа, увеличивается, поглощение внутри чипа уменьшается, а светоотдача мощных светодиодных продуктов повышается. Что касается упаковки, то светодиоды силового типа обычно собирают на металлических кронштейнах или подложках со светоотражающими полостями. Отражающая полость типа кронштейна обычно покрывается металлическим покрытием для улучшения эффекта отражения, тогда как отражающая полость типа подложки обычно полируется и может подвергаться гальванической обработке, если позволяют условия. Однако на два вышеупомянутых метода обработки влияют точность и процесс изготовления пресс-формы, а обработанная отражающая полость имеет определенный эффект отражения, но он не идеален. В настоящее время при производстве отражающих полостей типа подложки в Китае из-за недостаточной точности полировки или окисления металлических покрытий эффект отражения является плохим. Это приводит к поглощению большого количества света после достижения области отражения, который не может отразиться от светоизлучающей поверхности, как ожидалось, что приводит к низкой эффективности сбора света после окончательной упаковки.

4. Выбор и покрытие флуоресцентного порошка
Для белых мощных светодиодов улучшение светоотдачи также связано с выбором флуоресцентного порошка и технологической обработки. Чтобы повысить эффективность возбуждения голубых фишек флуоресцентным порошком, выбор флуоресцентного порошка должен быть соответствующим, включая длину волны возбуждения, размер частиц, эффективность возбуждения и т. д., а также следует провести комплексную оценку с учетом различных факторов производительности. Во-вторых, покрытие флуоресцентного порошка должно быть равномерным, предпочтительно с одинаковой толщиной клеевого слоя на каждой светоизлучающей поверхности чипа, чтобы избежать неравномерной толщины, которая может привести к невозможности излучения локального света, а также улучшить качество светового пятна.

Обзор:
Хорошая конструкция рассеивания тепла играет важную роль в повышении светоотдачи мощных светодиодных продуктов, а также является обязательным условием для обеспечения срока службы и надежности продукта. Хорошо спроектированный канал светоотдачи с акцентом на структурный дизайн, выбор материалов и технологическую обработку отражающих полостей, клеев-наполнителей и т. д. может эффективно повысить эффективность светособирания светодиодов мощного типа. Для белых светодиодов мощного типа выбор флуоресцентного порошка и технологический процесс также имеют решающее значение для улучшения размера пятна и светоотдачи.