高亮度 LED 辐射散热解决方案

1、.正翰科技股份有限公司正翰科技股份有限公司SUPA Technology Co., Ltd.景德鎮正宇奈米科技股份有限公司景德鎮正宇奈米科技股份有限公司JINGDEZHEN FARED Technology Co., Ltd.九江正展光電有限公司九江正展光電有限公司JIUJIANG FARED Optics Co., Ltd.高亮度高亮度 LED 輻射散熱解決方案輻射散熱解決方案.SUPA TechLED 热辐射热辐射散热技术散热技术优势散热对策优势散热对策光耀光耀21世纪世纪- LED散热技术新革命散热技术新革命.目前目前高功率白光高功率白光LED持续困扰持续困扰的的问题问题散熱散熱發光發光

2、亮度亮度使用使用壽命壽命價格價格.热传递方式热传递方式物质物质( (系统系统) )内的热量转移的过程内的热量转移的过程三种热传递方式三种热传递方式热对流热对流热传导热传导热辐射热辐射.热对流热对流 液體或氣體液體或氣體中較中較熱部分和較冷部分熱部分和較冷部分之間通之間通過過迴圈流動迴圈流動使溫度趨於均勻的過程。使溫度趨於均勻的過程。 熱對流是熱對流是液體和氣體液體和氣體中熱傳遞的主要方式中熱傳遞的主要方式 氣體的對流現象比液體明顯。氣體的對流現象比液體明顯。.热传导热传导 热量从系统的一部分传到另一部分或由一热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。个系统传到另一

3、系统的现象叫做热传导。 热传导是热传导是固体固体中热传递的主要方式。中热传递的主要方式。.热辐射热辐射 物体因物体因自身的温度自身的温度而具有而具有向外发射能量向外发射能量的的本领，这种热传递的方式叫做热辐射。本领，这种热传递的方式叫做热辐射。 热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它和热传导、对流不同。它能不依靠媒介把和热传导、对流不同。它能不依靠媒介把热量直接从一个系统传给另一系统。热量直接从一个系统传给另一系统。 热辐射以电磁辐射的形式发出能量。热辐射以电磁辐射的形式发出能量。.热辐射热辐射热辐射是远距离传热的主要方式热辐射是远距离传热的主要方式如太阳的热

4、量就是以热辐射的形式，经过如太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的宇宙空间再传给地球的.获美国西北太平洋国家实验室及奥勒冈州立大学验证同类奈米级涂料的获美国西北太平洋国家实验室及奥勒冈州立大学验证同类奈米级涂料的毛细现象毛细现象(capillary pumping action)对散热效率的大幅提升对散热效率的大幅提升正正翰翰的奈米涂料为三角的奈米涂料为三角金字塔形八金字塔形八面结晶体面结晶体,散热表面积比该研究机构所散热表面积比该研究机构所提出的奈米结晶结构面积更均匀提出的奈米结晶结构面积更均匀/更大更大, 散热效率远高于此机构的研究散热效率远高于此机构的研究正正翰翰专利申请

5、早于此机构之发明专利申请早于此机构之发明,且散热效率更好且散热效率更好三角金字塔形八面结晶体三角金字塔形八面结晶体散热面积大且均匀散热面积大且均匀正正翰翰奈米涂层奈米涂层3030 万倍显微镜放大图万倍显微镜放大图该研究员声称该研究员声称，该该 技术有助于先进雷射原件技术有助于先进雷射原件、雷达或供率电子组件的散热雷达或供率电子组件的散热，可应用在高性能可应用在高性能计算机计算机、军事航天军事航天、电动车或是再生能源系统电动车或是再生能源系统”( (数据源数据源: :电子工程专辑电子工程专辑 2010 2010年年0606月月1717日日) )奈米薄膜奈米薄膜高效率幅射散热高效率幅射散热.奈米奈

6、米薄膜薄膜辐射散热散热效果辐射散热散热效果正面正面 = 250C温度分布温度分布 = =均匀均匀( (指向性指向性) ) 反面反面= 50C温度分布温度分布 = =均匀均匀由此证明由此证明,正翰正翰LED 模块可将模块可将 LED所产生的热所产生的热,很均匀且快速的很均匀且快速的利用远红外线的辐射方式移除利用远红外线的辐射方式移除,有效提升有效提升 LED的的 performance.1997 iENA - UNE MEDAILLE DOR (德国纽伦堡国际发明展金牌奖德国纽伦堡国际发明展金牌奖)1996 Inventions Geneva Gold (瑞士日内瓦国际发明展镀金牌奖瑞士日内瓦国

7、际发明展镀金牌奖)1996 National Invention Golden Brain (全国发明展金头脑全国发明展金头脑奖奖)专利与奖项专利与奖项另尚有另尚有40项散热项散热国际专利国际专利 .LED 奈米奈米热辐射热辐射薄膜薄膜三种热传递方式:热对流热传导热辐射奈米热辐射薄膜热辐射热辐射能量热幅射的效能最高热幅射的效能最高太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的.Supa专利封装技术之差异化优势专利封装技术之差异化优势1.1.没有支架，减少热阻、提高发光角度、没有支架，减少热阻、提高发光角度、大幅降低成本大幅降低成本2

8、.蓝宝石基板后端不需要导热金属蓝宝石基板后端不需要导热金属3.发光角度从发光角度从115提高至提高至1754.高功率高功率”点光源点光源”提升至提升至”面光源面光源”.传统传统LED封装的散热封装的散热LED荧光胶硅胶支架铝基铝挤LED荧光胶硅胶散热薄膜基板热辐射热辐射Supa LED辐射散热封装辐射散热封装利用利用奈米远红外线辐射散热封装奈米远红外线辐射散热封装,比传统散热比传统散热效率高效率高外外,也节省了也节省了铝挤型的散热片铝挤型的散热片与与LED支架需求支架需求,大量减低了制造成本大量减低了制造成本及及产品重量产品重量40项国际专利项国际专利 辐射散热光模块与传统传导式比较辐射散热光

9、模块与传统传导式比较.发光效能的提升发光效能的提升 低的节点温度（低的节点温度（Junction temp.) 饱和电流密度（饱和电流密度（Current Density）之下）之下增加电流增加电流Over Drive亮度提升亮度提升.散热问题持续困扰高功率白光散热问题持续困扰高功率白光LED的应用的应用若散热问题不解决，而让LED的热无法排解，进而使LED的工作温度上升，最主要的影响有二：(1)发光亮度减弱发光亮度减弱(2)使用寿命衰减使用寿命衰减发光亮度减弱例如发光亮度减弱例如:当接面温度(Junction Temperature)为25(典型工作温度)时亮度为100温度升高至 75亮度就

10、减至80% 到125亮度剩60% 到175亮度只剩40%很明显的，很明显的，接面温度与发光亮度是接面温度与发光亮度是呈反比线性的关系，温度愈升高，呈反比线性的关系，温度愈升高，LED亮度就愈转暗。亮度就愈转暗。.Tj v.s. LED life time (hrs)Lower TjLED 结点温度与寿命关系结点温度与寿命关系(2)使用寿命衰减使用寿命衰减温度对亮度的影响是线性，但对寿命的影响就呈指数性温度对亮度的影响是线性，但对寿命的影响就呈指数性W.還原還原 LED 的需求的需求消費者買的是消費者買的是LED 的的不是不是能耗能耗LED 燈的優勢是燈的優勢是 不是不是高替換率高替換率LED

11、燈的普及性取決於燈的普及性取決於成本及價格成本及價格.SUPA LED 散熱模組優勢散熱模組優勢SUPA 輻射散熱模組應用於球泡燈的優勢輻射散熱模組應用於球泡燈的優勢傳統傳統 LED 燈泡燈泡SUPA 輻射散熱輻射散熱 LED 燈泡燈泡燈泡用料成本燈泡用料成本需鋁散熱片需鋁散熱片 (佔材料成本 1040%)可採用可採用 PBT 塑料件塑料件 (降低大幅成本)靜電保護靜電保護使用鋁散熱片, 有靜電高壓靜電高壓擊穿之逾擊穿之逾塑料外殼, 無靜電擊穿之考量無靜電擊穿之考量電源使用與效能電源使用與效能僅可採用隔離式電源隔離式電源 (PF低, 且價格昂貴)僅可採用非隔離式電源非隔離式電源 (PF相對高,

12、 且價格便宜)壽命壽命結點溫度散熱無法保證, 僅用理論值去推導, 壽命無法壽命無法保證保證保證結點溫度保證結點溫度115, 保證保證 壽命壽命亮度亮度僅可用低於僅可用低於 1W (約 0.7W) 去驅動每一1W的晶片, 每一晶片亮度不足不僅可用1W 驅動LED晶片, 更可 over drive 讓每一晶片發揮最佳的亮度performance色溫調整色溫調整只能固定一個色溫固定一個色溫可客製化調整可客製化調整 (26006300K).LED辐射散热光模块辐射散热光模块/ /应用产品应用产品2 晶晶 200Lm3 晶晶 300Lm5 晶晶 500Lm16 晶晶26E27灯泡灯泡MR16灯泡灯泡 GU-10灯泡灯泡户外照明路灯系列户外照明路灯系列.imac 透明多彩材質意向，整體球形簡潔形態，體現出產品旋轉意向之美，有芭蕾舞者的感覺。.膠囊燈泡外形，除了從外觀上突破現有燈泡外，可以設計