Էպոքսիդային խեժի ազդեցությունը լուսադիոդների ջերմության ցրման արդյունավետության վրա և ջերմության վատ ցրման վտանգները

LED (Light Emitting Diode), որպես բարձր արդյունավետության, էներգախնայող և էկոլոգիապես մաքուր լույսի նոր տեսակ, լայնորեն օգտագործվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են լուսավորությունը և ցուցադրումը: Այնուամենայնիվ, LED հզորության շարունակական աճի հետ մեկտեղ ջերմության արտանետման խնդիրն աստիճանաբար դարձել է հիմնական գործոն, որը սահմանափակում է դրա կատարումը և կյանքի տևողությունը: Էպոքսիդային խեժի պարկուճ LED-ի արտադրության գործընթացում կարևոր օղակ է: Այն ոչ միայն էական ազդեցություն ունի LED-ների օպտիկական կատարողականության վրա, այլև մեծապես ազդում է LED-ների ջերմության տարածման վրա: Էպոքսիդային խեժի ներփակման ազդեցության վերաբերյալ խորը հետազոտությունը LED-ների ջերմության ցրման կատարման վրա և ջերմության վատ ցրման հետևանքով առաջացած վտանգների վրա մեծ նշանակություն ունի LED-ների որակի և հուսալիության բարելավման համար:

Ազդեցությունը Էպոքսիդային խեժի պարկուճ LED-ների ջերմության ցրման արդյունավետության մասին

(1) Էպոքսիդային խեժի նյութի ջերմային հաղորդունակություն

Էպոքսիդային խեժը սովորաբար օգտագործվող լուսադիոդային պարկուճային նյութ է, և դրա ջերմային հաղորդունակությունը համեմատաբար ցածր է: Ընդհանուր առմամբ, էպոքսիդային խեժի ջերմային հաղորդունակությունը կազմում է 0.1 – 0.3 W/(m·K), ինչը շատ ավելի ցածր է, քան մետաղական նյութերը (օրինակ՝ պղնձի ջերմային հաղորդունակությունը մոտավորապես 400 W/(m·k)) և որոշ կերամիկական նյութերի: Սա նշանակում է, որ LED-ի շահագործման ընթացքում առաջացած ջերմությունը դժվար է արագորեն դուրս հանվել էպոքսիդային խեժի միջոցով, ինչի արդյունքում ջերմության կուտակվում է չիպի շուրջը: Օրինակ, բարձր հզորությամբ LED-ներում, չիպի կողմից առաջացած մեծ քանակությամբ ջերմություն, եթե ժամանակին չցրվի, կհանգեցնի չիպի ջերմաստիճանի արագ բարձրացմանը՝ դրանով իսկ ազդելով LED-ի աշխատանքի վրա:

(2) Էկապսուլյացիայի կառուցվածքի ազդեցությունը ջերմության արտանետման վրա

1. Էկապսուլյացիայի հաստությունըԷպոքսիդային խեժի խեժի հաստությունը զգալի ազդեցություն ունի LED-ների ջերմության տարածման վրա: Ավելի խիտ պարկուճային շերտը կբարձրացնի ջերմային դիմադրությունը և կխոչընդոտի ջերմության փոխանցմանը: Երբ ինկապսուլյացիայի հաստությունը մեծանում է, ջերմությունը պետք է անցնի ավելի երկար ճանապարհ՝ ցրվելու համար, ինչը կհանգեցնի չիպի ջերմաստիճանի բարձրացման: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ նույն այլ պայմաններում, պարկուճների հաստության յուրաքանչյուր 0.1 մմ աճի դեպքում չիպի ջերմաստիճանը կարող է բարձրանալ 2-5℃-ով:
2. Լրացման մեթոդԷպոքսիդային խեժի լցման եղանակը նույնպես ազդում է ջերմության արտանետման վրա: Եթե ​​լցոնումը անհավասար է, դա կհանգեցնի տեղական ջերմային դիմադրության բարձրացման, և ջերմությունը չի կարող հավասարաչափ ցրվել: Օրինակ, որոշ LED-ներում, որոնք պարփակված են բաշխմամբ, եթե սոսնձի քանակությունը պատշաճ կերպով չի վերահսկվում, չիպի շուրջ կարող են ձևավորվել օդային փուչիկներ կամ դատարկություններ, և այդ տարածքների ջերմահաղորդունակությունը կլինի ավելի ցածր՝ այդպիսով ազդելով ջերմության տարածման ընդհանուր ազդեցության վրա:
3. Միացում ջերմային ցրման ենթաշերտի հետLED չիպը սովորաբար միացված է ջերմության ցրման հիմքին մածուկի միացնող սոսինձի միջոցով, և էպոքսիդային խեժի պարկուճի և ջերմության ցրման հիմքի միջև ջերմային հաղորդման արդյունավետությունը նույնպես ազդում է LED-ի ջերմության ցրման արդյունավետության վրա: Եթե ​​երկուսի միջև շփումը վատ է կամ կա մեծ ջերմային դիմադրություն, ջերմությունը չիպից դժվար կլինի փոխանցել ջերմության ցրման հիմք, դրանով իսկ ազդելով LED-ի ջերմության ցրման ազդեցության վրա:

(3) Էպոքսիդային խեժի ծերացման ազդեցությունը ջերմության ցրման վրա

Քանի որ օգտագործման ժամանակը մեծանում է, էպոքսիդային խեժը կծերանա: Ծերացումից հետո էպոքսիդային խեժի արդյունավետությունը կնվազի, օրինակ՝ ջերմային հաղորդունակության նվազում և մեխանիկական հատկությունների վատթարացում: Ջերմային հաղորդունակության նվազումը ավելի կթուլացնի էպոքսիդային խեժի ջերմության ցրման ունակությունը՝ հանգեցնելով չիպի ջերմաստիճանի բարձրացման: Միևնույն ժամանակ, ծերացումը կարող է նաև հանգեցնել էպոքսիդային խեժի և չիպի կամ ջերմության ցրման հիմքի միջև կապող ուժի նվազմանը, ինչը հանգեցնում է բացերի կամ շերտազատման, ինչը նույնպես կբարձրացնի ջերմային դիմադրությունը և կազդի ջերմության ցրման ազդեցության վրա:

LED-ների վատ ջերմության տարածման վտանգները

(1) Ազդեցությունը լուսադիոդների օպտիկական աշխատանքի վրա

1. Լուսավոր արդյունավետության նվազումԵրբ LED-ի ջերմության արտանետումը վատ է, չիպի ջերմաստիճանի բարձրացումը կհանգեցնի կիսահաղորդչային նյութի էներգետիկ գոտու կառուցվածքի փոփոխության՝ այդպիսով նվազեցնելով էլեկտրոնների և անցքերի վերահամակցման արդյունավետությունը և նվազեցնելով լուսավոր արդյունավետությունը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ LED չիպի ջերմաստիճանի յուրաքանչյուր 10℃ բարձրացման դեպքում լուսավորության արդյունավետությունը կարող է նվազել 5-10%-ով: Սա նշանակում է, որ նույն մուտքային հզորության դեպքում LED-ի ելքային լուսավոր հոսքը կնվազի, և լուսավորության էֆեկտը կվատթարանա:
2. Գույնը ShiftՋերմաստիճանի փոփոխությունը կազդի նաև LED-ի լուսավոր գույնի վրա: Երբ չիպի ջերմաստիճանը բարձրանում է, LED-ի ալիքի գագաթնակետային երկարությունը կտեղափոխվի դեպի երկար ալիքի ուղղությունը, այսինքն՝ տեղի է ունենում կարմիր տեղաշարժի երևույթ: Գույնի այս փոփոխությունը կհանգեցնի LED-ի գունային վատ հետևողականության, ինչը կազդի արտադրանքի որակի վրա լուսավորության և ցուցադրման ծրագրերում: Օրինակ, ցուցադրման էկրանում, եթե LED-ի գունային տեղաշարժը չափազանց մեծ է, դա կառաջացնի պատկերի գունային աղավաղում:

(2) Ազդեցությունը լուսադիոդների էլեկտրական աշխատանքի վրա

1. Առաջադիմական լարման փոփոխությունLED-ի առաջնային լարումը սերտորեն կապված է ջերմաստիճանի հետ: Երբ չիպի ջերմաստիճանը բարձրանում է ջերմության վատ ցրման պատճառով, LED-ի առաջնային լարումը կնվազի: Սա կհանգեցնի LED- ի գործող հոսանքի փոփոխության: Եթե ​​շարժիչ միացումը չունի համապատասխան ճշգրտման միջոցներ, դա կարող է հանգեցնել LED-ի գործառնական հոսանքը գերազանցելու անվանական արժեքը՝ դրանով իսկ արագացնելով LED-ի ծերացումը և վնասումը:
2. Հուսալիության նվազումԲարձր ջերմաստիճանը կհանգեցնի LED-ի ներսում գտնվող նյութերի և կառուցվածքների փոփոխություններին, ինչպիսիք են էլեկտրոդների օքսիդացումը և կիսահաղորդչային նյութի ցանցի աղավաղումը: Այս փոփոխությունները կհանգեցնեն LED-ի անկայուն էլեկտրական աշխատանքին և հուսալիության նվազմանը: LED-ները, որոնք երկար ժամանակ աշխատում են բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, զգալիորեն կրճատվելու են կյանքի ժամկետը և կարող են նույնիսկ հանկարծակի ձախողվել:

(3) Ազդեցությունը լուսադիոդների մեխանիկական աշխատանքի վրա

1. Էկապսուլյացիայի նյութի դեֆորմացիաՋերմության վատ ցրման հետևանքով առաջացած բարձր ջերմաստիճանը կհանգեցնի էպոքսիդային խեժի պարուրման նյութի ընդլայնմանը և դեֆորմացմանը: Երբ ջերմաստիճանը բազմիցս փոխվում է, պարկուճային նյութը կզգա ջերմային ընդարձակման և կծկման ցիկլեր, որոնք կառաջացնեն լարվածություն պարկուճային նյութի և չիպի կամ ջերմության տարածման ենթաշերտի միջև: Երկարատև սթրեսը կարող է առաջացնել ճաքեր կամ շերտազերծում պարկուճային նյութում՝ ազդելով LED-ի մեխանիկական կայունության վրա:
2. Չիպի և ենթաշերտի միջև կապի ձախողումԲարձր ջերմաստիճանը նույնպես կազդի չիպի և ջերմության ցրման հիմքի միջև կապի վրա: Օրինակ, ձողերի միացման սոսինձը կարող է ծերանալ և ձախողվել բարձր ջերմաստիճանի դեպքում, ինչը հանգեցնում է չիպի և հիմքի միջև կապի ամրության նվազմանը: Սա կարող է հանգեցնել չիպի տեղաշարժի կամ ընկնելու աշխատանքի ընթացքում, ինչի պատճառով LED-ը չի կարող ճիշտ աշխատել:

Եզրափակում

Էպոքսիդային խեժի պարկուճ կարևոր ազդեցություն ունի LED-ների ջերմության արտանետման վրա: Գործոնները, ինչպիսիք են դրա նյութական բնութագրերը, պարփակման կառուցվածքը և ծերացումը, բոլորը կհանգեցնեն LED-ների ջերմության ցրման ունակության փոփոխության: Եվ LED-ների ջերմության վատ ցրումը շատ վտանգներ կունենա դրա օպտիկական, էլեկտրական և մեխանիկական հատկությունների համար՝ լրջորեն ազդելով LED-ների աշխատանքի և կյանքի տևողության վրա: LED-ների որակը և հուսալիությունը բարելավելու համար անհրաժեշտ են խորը հետազոտություններ և կատարելագործումներ այնպիսի ասպեկտներում, ինչպիսիք են էպոքսիդային խեժի ներփակման նյութերի ընտրությունը, պարփակման գործընթացի օպտիմալացումը և ջերմության ցրման կառուցվածքի նախագծումը: Օրինակ, ավելի բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ էպոքսիդային խեժի նյութերի մշակում, պարկուճային կառուցվածքի օպտիմալացում՝ ջերմային դիմադրությունը նվազեցնելու համար և ջերմության ցրման արդյունավետ միջոցների ընդունում՝ չիպի ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար: Միայն LED-ների ջերմության ցրման խնդիրը լուծելու միջոցով կարելի է լիովին օգտագործել դրանց առավելությունները և խթանել LED արդյունաբերության կայուն զարգացումը: Հետագա հետազոտություններում անհրաժեշտ է նաև հետագայում ուսումնասիրել էպոքսիդային խեժի պարուրման և լուսադիոդային ջերմության տարածման միջև եղած բարդ հարաբերությունները՝ LED-ների մշակման համար ավելի հզոր տեխնիկական աջակցություն ապահովելու համար:

Էպոքսիդային խեժի ինկապսուլյացիայի լավագույն ազդեցության ընտրության մասին ավելին իմանալու համար LED-ների ջերմության ցրման արդյունավետության և ջերմության վատ ցրման վտանգների վրա, կարող եք այցելել DeepMaterial՝ https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ մանրամասն տեղեկությունների համար.