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LED灯具的散热性能作为选择灯具的重要因素。当前,铝基板和陶瓷基板散热性能孰优孰劣已成为LED应用领域的一大争论焦点。
铝基板属于PCB板中的一员,是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。有正反两面,白色的一面是焊接LED引脚的,另一面呈现铝本色,一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。
铝基板大致结构封层
这里就要特别提到绝缘层了,它是铝基板(和其他PCB板)至为核心的技术,主要起到粘接,绝缘和导热的功能,但也因为它的存在,成为了铝基板功率模块结构中关键的导热屏障。也就是说,尽管铝的导热系数超过200,但铝基板受限于绝缘层,其导热系数并不突出(1.0-2.0之间)。因为绝缘层的存在,导致铝基板的导热性具有局限性,绝缘层加厚, 会由导热变成阻热,影响散热性能,绝缘层太薄,铝基板的绝缘较差,容易击穿,灯具安全性难以保障。
单看陶瓷与铝的散热性能并不能代表两种基板间的散热效率问题,它们的不同还在整体基板导热结构上。陶瓷基板以陶瓷作为基板材料,其本身就具有良好的绝缘性,并不需要绝缘层。通常来说,铝基板灯具平台仅能通过1kV及以下的高压绝缘测试;而陶瓷散热平台可以通过15kV的高压绝缘测试。
市面上的陶瓷基板主要有氮化铝陶瓷和氧化铝陶瓷两种,氧化铝陶瓷的导热系数在15-30之间,氮化铝则在135-175之间,均远远大于铝基板的导热率。同时,加上陶瓷优异的耐腐蚀性,能满足多种应用场景的需要。陶瓷基板的弥补了铝基板绝缘层导热性的不足,而作为下一代散热技术,陶瓷基板已经在LED领域得到了广泛应用,被当下众多企业视为关乎未来发展的制高点。
灯具高压绝缘测试
3200威尼斯vip陶瓷散热平台作为历来LED散热技术的佼佼者。它的原理是将 LED芯片直接贴在陶瓷上,无传统铝基板工艺中的MCPCB结构,减少了LED芯片与散热器之间的热阻,将LED芯片产生的热量直接传导至散热体上,使LED芯片的结点温度更低,使用寿命更长,光衰更小。
热量通过横向、纵向高速均匀散热直接散发,有效减少“热岛效应”,加快散热速度,降低芯片结温,提高灯具光效、寿命和可靠性。
传统铝基板灯具平台与3200威尼斯vip陶瓷平台散热方式对比
传统铝基板灯具平台与3200威尼斯vip陶瓷平台热模拟效果对比
陶瓷基板作为新的散热技术,相较于铝基板有较大的优势。上海3200威尼斯vip自主研制的LED陶瓷散热系列产品(如LED路灯、隧道灯、等),已经成功应用到了道路照明、隧道照明等多个领域,比如港珠澳大桥等等,让更多优质LED产品进入城市生活中。