【導讀】:LED路燈光衰一直困擾著LED燈具行業(yè),也是目前公共工程LED路燈無法順利通過采購單位驗收的主因。本文從基礎材料、散熱、防護等方面提出一些實用性的建議,對于有效解決LED路燈光衰的問題,能夠起到事半功倍的效果。
LED路燈光衰的關鍵問題在于溫度,偏偏LED路燈通常又敗在這個環(huán)節(jié)。LED路燈由于發(fā)光功率大于家用燈具,因此廠商在散熱基板鰭片、散熱模塊的設計上費盡苦心,組裝完畢需在燈具散熱模塊外面,加烤漆保護以防氣候侵蝕。不料這個外部保護的噴漆卻把散熱模塊的熱度又封了回去,造成散熱不良導致LED磊晶光衰。
LED磊晶發(fā)光熱能屬于小范圍的集中熱能,在高功率路燈的應用時,電力輸入功率也大,LED的接口溫度相當?shù)母撸诼窡糸L時間持續(xù)工作下,散熱 模塊如不能有效散熱,就會影響LED使用壽命及發(fā)光表現(xiàn),像目前的LED路燈嚴重光衰就是這些因素所造成。LED路燈是在戶外使用,有環(huán)境氣候的干擾因 素,所以多半的廠商是將LED路燈散熱器外殼以陽極處理保護,或是加噴烤漆,以避免酸堿物質的侵蝕。陽極處理的壽命不長,時日稍久還是會氧化變色,如果要 拆下重工,不但耗時耗工也會增加維護成本;烤漆保護成本較低,保護的功效也好,但是一般烤漆沒有散熱功能,漆體本身會形成阻隔作用,等于是加大LED路燈 散熱器的熱阻抗,不但沒有幫助,反而因為把熱能封鎖在散熱器內,讓LED發(fā)光功率降低,最后就導致嚴重光衰。
以上一直在LED燈具業(yè)界存在的嚴重困擾,幾乎是目前公共工程LED路燈無法順利通過采購單位驗收的主因。以下是從實際案例出發(fā)提出的一些LED路燈光衰竭的解決建議:
建議一:從基礎材料入手
要解決這些既存問題,建議路燈廠商從基本材料上著手,從根本由內而外的解決高功率LED熱源問題。舉例來說在發(fā)光組件與鋁基板的 黏合時,導熱膠就扮演關鍵角色,有些廠商以為導熱膠膜或導熱膠墊的導熱系數(shù)要好,膜厚要越厚越好,卻沒想熱阻問題。導熱系數(shù)再好,碰到膜厚的熱阻也沒用。 更何況導熱膠膜或軟質導熱墊片,并不能真正的與基板密合,貼合面其實存在著許多孔隙。這些孔隙在電子顯微鏡下觀看,就像是空洞的氣穴,也就是另一種形式的 熱阻質。在這么多干擾熱傳導的熱阻存在之下,散熱導熱的效率無形中就被降低了。
建議二:用對的導電膠
要用對導熱膠,推薦的軟陶瓷導熱膠。網印施工的軟陶瓷導熱膠不同于傳統(tǒng)的貼合式導熱膠膜,軟陶瓷導熱膠是軟質半液態(tài),在網印機刮刀涂布于鋁基板 時,導熱粒子會滲入基板表面的孔隙并予填補到滿。這樣就會形成一個完全平整沒有孔隙的平面,與LED磊晶載板黏合時會完全的密合。這樣一來就把熱阻減少到 最低程度,熱度就能迅速的被傳導出去,自然就降低了LED晶粒的環(huán)境溫度,也延長磊晶的壽命以及大幅延緩光衰的發(fā)生。此外由于網印施工的軟陶瓷導熱漆具有 延展性,在高溫烘烤或回焊時,會隨著鋁基板的熱脹冷縮一起變化,應力非常小,不會造成鋁基板彎翹,更不會爆板。
建議三:采用軟陶瓷散熱漆
在LED燈具的外部保護推薦采用LED燈具軟陶瓷散熱漆。這種噴涂式軟陶瓷散熱漆可直接噴涂于LED燈具外部,施工操作簡便,可適應各種形狀的 散熱結構,也可調整成不同色彩,因應景觀設計的需求。噴涂式散熱漆內的軟陶瓷粒子,是經過奈米化處理,粒子細微不僅易于噴槍操作,也讓同一涂布面積上的導 熱粒子又多又密集,讓溫度揮發(fā)透散的面積也變大,讓LED燈具的熱能迅速的傳導出去。軟陶瓷散熱漆屬于熱固型材料,符合RoHS環(huán)保安全規(guī)范,施工程序簡 便也無需任何特殊機具,經過烘烤后熱固,可長時間承受LED的高溫不會有質變問題。在戶外使用的LED路燈、景觀燈、或是LED廣告廣告牌、也都會面臨風 吹雨打、酸雨鳥糞、空氣粉塵、黑煙排放hELlip;等等的酸堿侵害。所以這種噴涂式軟陶瓷散熱漆一定要具備抗酸堿的特性,目前的抗酸堿值幅度在 PH3~11,可以有效保護LED戶外燈具外觀不被侵蝕。
LED燈具的成本結構隨著封裝技術、載板設計、散熱模塊結構的精進發(fā)展,質量不斷的提升,成本也隨著技術發(fā)展及市場需求而下降。但是投入在材料 改進的廠商還不多,這主要是跟臺灣工商發(fā)展的歷程與習性相關。臺灣廠商長于制程與設計,在材料基礎研發(fā)上著墨較少。所以在解決技術問題或降低成本等議題 上,比較偏向采購思維或是生管思維。但是美日廠商在第一時間點,會從應用材料上去思考,從創(chuàng)新的角度去降低成本,提升質量及增加獲利。