解析LED熱阻結(jié)構(gòu)測量與分析技術(shù)進展
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進行兩次實驗，均對被測樣本施加1050.4mA電流，等待其結(jié)溫升至熱平衡狀態(tài)。為保證達到熱平衡，兩次實驗加熱時間均達到了約117秒。如圖8直接接觸熱沉的樣本熱平衡時溫度為81.76度；在熱沉與鋁基板間加導熱硅脂的樣本溫度為78.52度。
上圖中的采樣時間為呈對數(shù)分布，采樣間隔在初期為1微秒，后期隨溫度變化逐漸緩和，采樣間隔也相應加長。可以看出，在鋁基板和溫控熱沉間加入導熱硅脂后，在同樣的電流下，達到熱平衡時結(jié)溫的溫度低于鋁基板與熱沉直接接觸的情況。這說明此時LED的散熱更好，根據(jù)熱阻的定義式，此時的穩(wěn)態(tài)熱阻也更小。
圖中從左至右表示從芯片的PN結(jié)出發(fā)至熱沉的熱流傳導路徑所經(jīng)過的導熱介質(zhì)。圖10中峰值區(qū)域?qū)?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/LED">LED的主要組成器件。兩次實驗曲線最右段出現(xiàn)了明顯的分離，可以看出樣本鋁基板與熱沉間涂抹導熱硅脂后，接觸熱阻明顯減小，這是因為涂上導熱硅脂后的導熱能力要強于直接接觸。測得的熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)很好地體現(xiàn)了這一點。
對比實驗證明，熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)測量技術(shù)能夠很好得給出LED內(nèi)部的熱管理信息。
5. 總結(jié)
本文介紹了熱傳導分析的基本原理和常用方法，以及熱阻結(jié)構(gòu)測量和熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)。熱阻結(jié)構(gòu)測量技術(shù)可以體現(xiàn)LED內(nèi)部熱阻分布，即熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)。通過將熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)應用于LED熱管理分析，可以了解實際樣品內(nèi)部各個器件的熱阻大小以及它們相互間接觸熱阻的大小，從而對于下一步設計和改進提供指導。本文采用我國自主研發(fā)的熱阻分析系統(tǒng)進行對比實驗，實驗結(jié)果顯示，所測得的熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)準確清晰地體現(xiàn)了真實物理信息，可以給設計者提供參考。熱阻結(jié)構(gòu)測量技術(shù)對于LED熱性能的設計和檢測均十分重要。
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