Избор на LED чипове: Отвъд марката – Термична устойчивост, устойчивост на сяра и поддръжка на лумена

Избор на LED чипове: Отвъд марката – термична устойчивост, устойчивост на сяра и поддръжка на лумена

В BOM на LED осветително тяло, LED чипът представлява най-високата цена и е най-често използваната точка за продажба – „Ние използваме чипове Cree/Osram/Nichia“ се превърна в стандартен маркетингов език за почти всеки производител на осветление. обачеразлични серии, различни степени и различни опаковки под една и съща марка могат да доведат до значително различни действителни срокове на експлоатация и амортизация на лумена.

Виждали ли сте някога това: две лампи, използващи една и съща марка чипове, едната губи по-малко от 10% светлинна мощност след три години, докато другата става видимо слаба само за една година? Проблемът обикновено се крие вподробности за избора на чипове. Тази статия анализира четири ключови измерения – термична устойчивост, устойчивост на сяра, поддържане на лумена и процес на опаковане – за да ви помогне наистина да изберете LED чип с дълъг-живот.

1. Термично съпротивление (Rθj-c): Основният параметър, който повечето купувачи игнорират

В листа с данни за LED чипове има параметър, който е по-важен от светлинния поток –термично съпротивление-към-корпуса, означен като Rθj-c (единица: градус /W). Той показва с колко градуса температурата на свързване на светодиода се повишава над температурата на корпуса за всеки 1 ват разсеяна мощност.

По-ниското термично съпротивление означава по-добро разсейване на топлината и по-дълъг живот на чипа.

Пример: Два 1W LED чипа, A с Rθj-c=10 степен /W, B с Rθj-c=5 степен /W. При същата мощност на задвижване и същите условия на поглъщане на топлина, температурата на свързване на B ще бъде с 5 градуса по-ниска от тази на A. Според модела на Арениус, намаляването с 5 градуса на температурата на преход грубо удължава живота на светодиода с 15-20%.

Какво трябва да направят купувачите:

Попитайте доставчика застойност на топлинно съпротивление– не слушайте само името на марката.

За светодиоди със средна{0}}мощност (0,5–1W), Rθj-c трябва да е под 15 градуса /W; за светодиоди с висока-мощност (по-голяма или равна на 1W), под 8 градуса/W.

Пакетираните с керамична подложка светодиоди обикновено имат по-ниска термична устойчивост от пакетите, базирани на печатни платки – дайте им приоритет.

2. Устойчивост на сяра: фактор на живот или смърт в замърсена среда

Това е най-пренебрегваният режим на отказ. LED оловните рамки обикновено са посребрени като отразяваща повърхност и електрод. Когато приспособлението е монтирано всреда, съдържаща сяра(напр. в близост до заводи за каучук, фабрики за хартия, птицеферми, определени промишлени зони или дори закрити пространства със стареене на гумени уплътнения, които отделят сулфиди), сярата във въздуха реагира със среброто, за да образува черен сребърен сулфид.

Сулфидирането причинява рязък спад в отразяващата способност, силно обезценяване на лумена и в сериозни случаи счупване на златната тел и повреда на чипа.Тази повреда няма нищо общо със самия LED чип – зависи изцяло от антисулфидационния дизайн на опаковката.

Светодиодите с дълъг живот трябва да имат следните характеристики против сулфидиране:

• Медна оловна рамкас удебелено сребърно покритие (обикновена дебелина на покритието<80 microinches; anti‑sulfidation requires >120 микроинча).
• Добавки против сулфидиранев капсулатора или използване насиликон с висока степен на пречупване.
• EPOXY предварителен пълнежилидолно уплътнениена оловната рамка, за да блокира проникването на сулфид отстрани.
• Доставчикът може да предоставипротокол от изпитване за антисулфидиране(напр. тест със серни пари или тест с калиев сулфид).

Ако вашите тела са предназначени за Югоизточна Азия, Индия, Близкия изток или други региони с индустриално замърсяване или висока влажност и съдържание на сяра,трябва да направите антисулфидирането задължителен скрининг елемент.

3. Поддръжка на лумена (L70): Не гледайте само твърдението за „50 000 часа“

Всички LED чипове се доставят със спецификация за продължителност на живота, например "L70 По-голямо или равно на 50 000 часа", което означава, че при определена температура на свързване светлинният поток остава над 70% от първоначалната стойност след 50 000 часа. Но тук се крият два често срещани капана:

Капан #1: Неуточнено температурно състояние на кръстовището
Много евтини чипове се измерват при лабораторни условия при степен Tj=55 или дори по-ниска. В реално приспособление Tj често достига 85–105 градуса, а L70 може да се срине до 10 000–15 000 часа.
Решение:Попитайте доставчика заL70 данни при Tj=85 градус– което отразява употребата в реалния свят.

Капан #2: L70 не е пълен провал
L70 просто означава 30% амортизация на лумена. За много търговски приложения за осветление (офиси, супермаркети) 70% от първоначалния поток вече е забележимо слаб и клиентите ще сменят осветлението рано. За висококачествени проекти поискайте L90 (10% амортизация) или L80 данни.
Решение:Продуктите с дълъг живот трябва да избират светодиоди с L90 по-голямо или равно на 36 000 часа или L80 по-голямо или равно на 50 000 часа.

4. Процес на опаковане: Разликата между златна и медна тел

Електрическите връзки между LED чипа и водещата рамка се осъществяват чрез жично свързване. Използват се продукти с висока надеждностзлатна тел; използване на чувствителни към разходите продуктимедна телилител от сплав.

• Златна тел:Добра пластичност, устойчивост на корозия, отлична устойчивост на термични цикли, дълъг живот. По-висока цена.
• Медна тел:По-твърд, изисква по-висока ултразвукова мощност по време на залепване, което може да повреди електродите на чипа, и е по-податлив на корозия и счупване във влажна среда или среда, съдържаща сяра.

препоръка: For long‑life fixtures requiring >50 000 часа, настоявайтесвързване със златна телсветодиоди. Попитайте доставчика задебелина на златна тел и сертификат за материал.

Също така проверете процеса на закрепване на матрицата:евтектична матрица прикрепетеима много по-ниска термична устойчивост от конвенционалната сребърна епоксидна смола. За светодиоди с висока мощност евтектиката е предпочитаният процес.

5. Препоръчителни марки и серии чипове (за справка)

Не всички серии в рамките на една марка са отлични. По-долу са признати в индустрията серии с висока надеждност:

Забележка:Дори и с горните марки, уверете се, че купуватеистински оригиналчасти, които не са извън пазара или са понижени отхвърлени. Евтините източници на чипове от „същата марка“ могат да бъдат рециклирани от изхвърлени приспособления или отхвърлени класове.

6. Контролен списък за купувачи и инженери

Когато оценявате качеството на LED чипа, не забравяйте да поискате следната информация:

• Термично съпротивление Rθj-c стойност(единица: градус /W) и стандарт за изпитване.
• Доклад от теста за антисулфидиране(тест със серни пари или калиев сулфид, без значително почерняване след поне 72 часа).
• Температура на свързване, при която са посочени данни L70(изискват се стойности на степен Tj=85).
• Тел материал(златна жица или медна жица? посочена дебелина?).
• Процес на закрепване на матрицата(сребърен епоксид или евтектик?).
• Дебелина на сребърното покритие на оловна рамка(антисулфидирането препоръчва По-голямо или равно на 120 микроинча).

7. Ключови изводи

• Само марката не е достатъчна– различните серии и класове под една и съща марка се различават значително.
• По-ниското термично съпротивление означава по-дълъг живот– дайте приоритет на керамичния субстрат, евтектичното закрепване на матрицата и чипове с нисък Rθj-c.
• В среда, съдържаща сяра, способността за антисулфидиране е критична– без него дори най-добрата марка ще претърпи бърза амортизация.
• Изисквайте L70 данни в реално състояние(Tj=85 градуса), не са идеални лабораторни стойности.
• Златната жица е по-добра от медната, особено за влажни, високотемпературни или външни приложения.

За спецификации на LED чипове, доклади от тестове за анти-сяра или OEM/ODM запитвания – свържете се с нас за подробни технически спецификации.