單晶與多晶,到底差異在哪裡?

大家在市面上買的LED燈大多都是單晶還是多晶呢?

探討近來在高功率LED,多晶封裝成為業者思考的解決方案,就此現象提出其對單晶或多晶封裝的優劣比較。

在需要高流明輸出的一般照明領域,多晶封裝不見得是最好的對策,採用多個單晶封裝LED可能是更好的解決方案。

高功率LED的設計製造,會遇到兩個最大的難題是:散熱問題以及如何讓其發光方向達到指定要求。而面對這兩個問題,採用多個單晶封裝LED,會比採用多晶封裝好的多。試想,如果我們要把4個或更多晶粒封裝在一起,會有更大的熱沉問題,採用何種封裝形式就會是散熱優劣的關鍵因素。多晶封裝LED的溫度會高於多個單晶封裝LED,當然就會導致多晶封裝晶粒溫度高於單晶封裝晶粒,於是多晶封裝LED的發光效率就會低於多個單晶封裝LED。(擷取自:LEDinside)

以下用崁燈來比較兩者在芯片、發光光圈、散熱之差異性:

▲廣鈦單晶崁燈
▲他廠多晶崁燈

單晶:發光光圈為正圓,無疊影。

多晶:發光光圈為多個圓圈組成,多重疊影非正圓。

另外多晶光衰較單晶快,假設一個芯片光衰為3%,則右圖多晶光衰為3% x 7 = 21%。

▲廣鈦
▲他廠
▲廣鈦
▲他廠

LED散熱器的散熱效果對於LED燈具的使用壽命有著直接的關係。雖然LED燈有眾多的優點,現在的LED燈也只是把20-30%的電能轉化成了光能,而剩下的70–80%都轉化成了熱能,而這些產生的熱能有對LED的壽命,發光效率,都有著很大的影響。

部分市售LED燈具的散熱設計容易忽略掉一些細節,例如忽視熱傳導的均溫性,即散熱鰭片的溫度分佈嚴重不均勻,導致其中一部分的鰭片對散熱作用有限,甚至沒有發揮散熱效果。

  • 廣鈦在散熱區塊使用材質為壓鑄鋁,散熱效果較好。
  • 他廠的散熱區塊使用材質為一般鋁材,散熱效果普通。

日後在選擇LED燈上可以注意這些細節,使用上也會有所差異。

kuan85

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