LED 與 固態照明

高光通量 COB 和驅動電子元件需要從 MCPCB 到散熱器之間具有可預測的熱阻 — 同時避免矽油滲出污染光學元件,或在使用壽命期間降低燈具效能。

解決方案總覽

Ziitek 為 LED 燈具 OEM 廠商提供橫跨 COB 模組、驅動器外殼和戶外密封燈具的支援,其導熱介面材料產品組合專為低光學污染、可預測的介面熱阻,以及固態照明買家所要求的長 L70/L90 壽命而優化。

應用場景挑戰

  • 高光通量的 COB 陣列將熱通量集中在小面積的金屬芯印刷電路板 (MCPCB) 上,柔軟的導熱墊片必須能濕潤帶有微結構的鋁表面,且在螺絲鎖緊的扭力下不會產生液壓泵出現象。
  • 恆流驅動器、突波磁性元件以及鄰近電解電容的熱點形成了第二條散熱路徑,需要使用與 LED 堆疊區不同厚度的導熱墊片。
  • IP 等級的密封燈具會限制空氣流動並達到高停滯溫度,而矽膠滲油可能導致鏡片起霧並損壞反射鏡
  • L70/L90 的壽命聲明以及 DLC 或公用事業回饋申請,取決於有文件記錄的介面熱阻與長周期老化行為

方案價值

  • 柔軟、低壓縮永久變形的 TIF 矽膠導熱墊片搭配 TIR 石墨散熱片,可將熱量從 MCPCB 傳導至散熱片,歷經數千次循環也不會產生泵出現象 (pump-out)
  • 專為耐壓需求調校的 TIF 導熱間隙墊片,加上 TIC 相變化材料層,可緩衝驅動器外殼的高度公差,並抑制電解電容鄰近的熱點
  • 低滲油、顏色穩定、低出氣的矽膠墊片與 TIF 導熱凝膠,在 IP 等級的靜滯環境下仍能維持性能,不會霧化光學元件或轉移到反射器上
  • 隨各等級產品出貨時,皆附上適合您疊構的介面熱阻數據與長期循環老化記錄,可直接用於 TM-21 工作表與 DLC 申報

固態照明的成敗取決於接面溫度

燈具的每一項宣稱——光效、L70 小時壽命、顏色穩定性、保固期限——最終都取決於 TM-21 工作表上的一個數字:接面溫度。照明團隊可以選擇最亮的 LED、最高效的驅動器和最漂亮的光學元件,但如果金屬芯印刷電路板 (MCPCB) 和散熱器之間的導熱介面不當,流明衰減將會加速,市場行銷曲線也會趨於平緩。Ziitek 在 LED 專案中扮演的角色雖然不引人注目,但一旦明顯的機構選項塵埃落定,它往往成為燈具工程師們尋求突破的關鍵。

導熱介面材料 (TIM) 的選擇在燈具中真正重要的環節

MCPCB 到散熱器。 這是主要的導熱路徑,也最常被低估規格。柔軟、具填隙能力的導熱墊片具有低壓縮永久變形的特性,能夠潤濕微紋理鋁材表面,且在熱循環下不會產生泵出現象。我們協助團隊根據螺絲樣式和鑄件平整度來匹配導熱墊片的厚度——在此處進行微小調整,便能將接面溫度降低數度,經過數千小時的運作後,其效果將會加乘。

COB 到銅塊或金屬塊。高通量 COB 陣列將熱量集中在比指甲還小的面積上。高導熱係數的導熱墊片或薄型相變化材料 (PCM) 層可以為晶片基板 (chip-on-board) 介面降低關鍵的幾度溫度,而這個介面通常是薄型筒燈和建築景觀射燈的散熱瓶頸。

驅動器至外殼。恆流驅動器、突波磁性元件和功率因數校正 (PFC) 電路被安裝在密封的驅動器盒內,在這些場合,高度公差和沿面距離是堆疊設計的關鍵。我們提供專為耐壓考量而調整的導熱間隙墊片,以及相變化材料 (PCM),用於需要緩衝電解電容旁突發高溫的場合。

大型鑄件與戶外燈具外殼。路燈、天井燈和隧道燈使用壓鑄鋁外殼,其熱膨脹係數 (CTE) 與 LED 板存在顯著差異。導熱石墨片有助於將熱量均勻擴散到整個鑄件介面,而低滲油矽膠墊片能承受 IP 等級外殼內的滯留高溫,且不會釋出氣體污染光學腔體。

照明產業客戶最常問我們的問題

  1. 「這款導熱墊片會讓我的透鏡起霧嗎?」— 是否鄰近光學元件,這個問題是區分專業 LED 導熱介面材料 (TIM) 供應商與一般電子級供應商的關鍵。我們的選材原則偏好採用低滲油、低釋氣的化學配方,適用於任何矽膠光學元件、反射器或密封透鏡組件鄰近導熱墊片的燈具。
  2. 「可以提供用於我 TM-21 模型的介面熱阻值嗎?」— 可以。我們可以為您的疊層結構提供合適的熱阻假設值,讓可靠度工程師在填寫 L70/L90 壽命預估表時無需憑空猜測。
  3. 「它能裝在燈桿上撐過五年嗎?」— 戶外燈具在夏日正午與冬夜之間會經歷數千次的熱循環。我們會引導團隊選用具備長期循環老化數據佐證的化學配方,並避開任何有冷泵效應 (cold-pump) 故障紀錄的材料。
  4. 「能否提供捲帶式包裝,以便用於我們的 SMT 相關產線?」 — 針對在自動化產線上生產的驅動板和模組組件,我們提供的導熱墊片形式可與取放相關製程完美配合。

為大批量照明專案提供靈活的產品形式

線性燈具、嵌入式格柵燈盤和燈條裝置使用細長型的 MCPCB,採用依寬度裁切的捲料形式比使用模切片材更有利。我們備有符合常見 LED 電路板幾何形狀的各種寬度導熱墊片材料,因此製造工程師可以指定連續捲料並在產線上進行裁切,而無需管理數千個獨立的模切零件。對於批量較小的建築和舞台照明專案,我們也提供模切和半穿模切成型的產品,且最低訂購量合理。

符合照明獎勵計畫要求的文件

許多照明專案仰賴 DLC 認證、電力公司補貼或區域性能效獎勵,而這些都需要有文件證明的熱裕度。我們的應用工程團隊可以提供介面熱阻數據和材料化學文件來支援這些申請,無需 OEM 廠商從頭開始自行推導數據。

延伸的工業照明能力

Ziitek 在工業光纖雷射、光電模組和高功率發光體散熱方面的經驗,可直接應用於高階 LED 市場——例如舞台染色燈、投影光機、大型場館建築照明,以及熱密度接近工業光電等級的特殊燈具。當 LED 專案的功率推升至 100 W 或更高時,同樣適用於雷射模組的化學材料系列和潔淨度規範。

從 MCPCB 圖面開始

請將您的 MCPCB 圖面、散熱器合金、目標流明以及任何光學鄰近限制(如透鏡化學成分、反光罩表面處理、密封路徑)傳送給我們。我們將推薦合適的導熱墊片和相變化材料 (PCM) 厚度、寄送驗證樣品,並提供與您團隊正在建立的可靠度模型相符的文件包。

您的下一個散熱解決方案 從這裡開始。

從快速原型製作到規模化量產——我們的工程師隨時準備為您的應用設計客製化的散熱解決方案。深受電動車、5G 和消費性電子領域超過 7,000 家客戶的信賴。