本报告以LED为范例,说明新型高导热石墨热扩散片应用在热扩散上之功能,期能为客户提供适合之热扩散材料,
并使客户之产品异军突起,成为市场主流产品。
研究设备
NEC TH5100 温度量测仪
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LED + 散热座
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研究条件
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• 电压:3.3V
• 电流:0.33A
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一:未加散热片之散热测试
• LED背面未加装散热鳍片,唯一的散热工具为铝基板。
• 点亮LED灯,于5分钟后以热感机测量其温度梯度分布,并拍照留存。
未加散热之温度分布情形
•正面中心温度:71.1℃,高温集中于热源(LED灯)区,温度向外围递减。
•背面中心温度:54.3℃,高温集中于热源(LED灯)区之背面,温度向外围递减,
但由于背面材质是铝基板,导热效率较正面的PI材质为佳,故温度分布较正面为平均。
LED散热示意图
二:加散热片后之散热测试
• LED背面加装散热鳍片,增加铝基板散热效率。
• 点亮LED灯,于5分钟后以热感机测量其温度梯度分布,并拍照留存。
加散热片后之温度分布情形
•正面中心温度:49.1℃,高温集中于热源(LED灯)区,温度向外围递减,
由于加装了散热鳍片,已经有效降低了热源区的温度。
•背面中心温度:30.1℃,高温不再集中于热源(LED灯)区之背面,
而是平均分布于整个散热鳍片上。
LED+散热片热流示意图:
三:散热鳍片加石墨热扩散片后之散热测试
• 于散热鳍片与铝基板之间加装石墨热扩散片,增加散热鳍片之散热效率。
• 点亮LED灯,于5分钟后以热感机测量其温度梯度分布,并拍照留存。
加石墨热扩散片前后之温度分布比较
•未加石墨热扩散片前:背面中心温度为30.1℃,高温区虽较为分散,但由于散热鳍
片于X-Y轴之导热速度不够快,以致仅有热源中心附近的鳍片能发挥散热功能。
•加石墨热扩散片之后:背面中心温度为31.4℃,高于未加时的30.1 ℃,
显示在石墨片之辅助下,不仅提高X-Y轴之导热速度,更降低了LED正面以
及背面之温度梯度,且高温区不再集中于热源中心附近的区域,有效提高散
热鳍片之散热效率。
LED+石墨片+散热片热流示意图
结论
•近年来的电子产品,主要都以轻、薄、短、小为主;而要在产品的输出功率不变的情况下,如何能更有效率的散热,将会是评估材料的关键之一。
•目前散热鳍片所搭配的导热膏以及导热胶带仅可发挥70%的鳍片效能,而石墨热扩散片可大幅提升至近90%的散热鳍片效能。
•使用热扩散片有助于在相同热源情况下,减小散热系统的体积,而达到降低体积的效果