สับสราทเมทัลคีย์เนียร์ (IMS) "ผู้ช่วยความร้อน" สําหรับ LED

เนื้อหา

• ข้อสําคัญ
• ความจําเป็นที่สําคัญของการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพใน LEDs
• สับสราตเมทัลคอร์ (IMS) คืออะไร?
• คุณสมบัติทางเทคนิคและกลไกการถ่ายทอดความร้อนของ IMS
• IMS vs PCBs แบบดั้งเดิม: การวิเคราะห์เปรียบเทียบ
• การประยุกต์ใช้ในโลกจริงของ IMS ใน LEDs และ Power Modules
• ผู้ผลิตชั้นนําและอุตสาหกรรม
• ความท้าทายและการพัฒนาในอนาคต
• FAQs

ข้อสําคัญ

1.เมทัล คอร์ สับสราท (IMS) สําคัญสําหรับการใช้งาน LED ที่ใช้พลังงานสูง โดยให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงกว่า 5 ถึง 10 เท่า เมื่อเทียบกับ FR4 PCB แบบดั้งเดิม
2อลูมิเนียมและทองแดง IMS เป็นชนิดที่พบทั่วไปที่สุด โดยใช้ชั้นกันความร้อนด้วยสารเติมเซรามิก เพื่อส่งความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3.IMS เล่นบทบาทสําคัญในการใช้งาน เช่น ไฟหน้า LED และโมดูลพลังงานการชาร์จรถไฟฟ้า เพื่อรับประกันความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบและอายุยืน

ความจําเป็นที่สําคัญของการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพใน LEDs

ใน สาขา ของ แสง และ อิเล็กทรอนิกส์ พลังงาน ที่ มี ความ สะดวก ใน ปัจจุบัน ไลท์ เอมิตท์ ไดโอ้ด (LED) ได้ สร้าง การ ปฏิวัติ ใน สาขา นี้ ด้วย ประสิทธิภาพ ใน การ ใช้ พลังงาน และ อายุ การ ใช้ งาน ยาว ยาว.ในขณะที่เทคโนโลยี LED พัฒนาไปสู่การผลิตพลังงานที่สูงขึ้น สําหรับการใช้งาน เช่น ไฟหน้ารถยนต์ และแสงสว่างอุตสาหกรรม, การจัดการความร้อนกลายเป็นโจทย์ที่สําคัญ ความร้อนที่มากเกินไปสามารถลดประสิทธิภาพของ LED ได้อย่างมาก, ลดประสิทธิภาพแสง, และสั้นอายุการใช้งานของพวกเขา.ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูง เช่น โมดูลพลังงานชาร์จรถไฟฟ้า (EV)การระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสําคัญในการป้องกันความล้มเหลวขององค์ประกอบและการประกันการทํางานอย่างปลอดภัย นี่คือจุดที่เมทัลคอร์สับสราท (IMS) เข้ามาเป็น "ผู้ช่วยความร้อน" สุดยอด

สับสราตเมทัลคอร์ (IMS) คืออะไร?

สับสราตเมทัลคอร์ เป็นวัสดุพิมพ์แผงวงจรพิเศษที่ออกแบบเพื่อเพิ่มการระบายความร้อน สองประเภทหลักคือ IMS ที่ใช้อะลูมิเนียมและทองแดงสับสราตเหล่านี้ประกอบด้วย 3 ชั้นหลัก: พื้นฐานโลหะ (อลูมิเนียมหรือทองแดง) ชั้นกันความร้อน และชั้นทองแดงด้านบนสําหรับรอยวงจรบ่อยครั้งเต็มด้วยวัสดุเซรามิก, ให้การแยกไฟฟ้าระหว่างพื้นฐานโลหะและรอยวงจร โครงสร้างพิเศษนี้ทําให้การถ่ายทอดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจากองค์ประกอบที่ผลิตความร้อนเช่น LED หรือครึ่งประสาทพลังงาน, สภาพแวดล้อมรอบตัว

คุณสมบัติทางเทคนิคและกลไกการถ่ายทอดความร้อนของ IMS

องค์ประกอบของวัสดุ
1โลหะพื้นฐาน: อลูมิเนียมเป็นโลหะที่ใช้กันทั่วไปเนื่องจากความสามารถในการนําไฟได้ดี (ประมาณ 200 - 240 W / m · K), น้ําหนักเบาและมีประสิทธิภาพต่อราคามีความสามารถในการนําไฟได้สูงกว่า (400 W/m·K)ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานที่มีความหน่วงร้อนสูงมาก แม้ว่ามันจะแพงและหนักกว่า
2.ชั้นกันไฟ: ชั้นกันไฟโดยทั่วไปทําจากพอลิเมอร์เมทริกซ์ที่เต็มไปด้วยอนุภาคเซรามิก เช่นอะลูมิเนียมโอไซด์หรืออะลูมิเนียมไนไตรด์เครื่อง เติม เซรามิค เหล่า นี้ ช่วย เสริม ความ ผ่าน ความ ร้อน ของ แผ่น กันไฟฟ้า โดย ยัง มี คุณสมบัติ กันไฟฟ้า.

กระบวนการโอนความร้อน

เมื่อความร้อนถูกผลิตโดยส่วนประกอบที่ติดตั้งบน IMS มันจะนําผ่านชั้นทองแดงบนไปยังชั้นกันหนาวผิว ปกปิด ที่ เต็ม ด้วย เซรามิค จะ ส่ง ความร้อน ไปยัง ฐาน โลหะในที่สุด ฐานโลหะจะกระจายความร้อนไปในอากาศรอบ ๆ ผ่านการกระจายและการรังสีกลไกการถ่ายทอดความร้อนหลายชั้นนี้ทําให้ความร้อนออกจากส่วนประกอบอย่างรวดเร็ว, การรักษาอุณหภูมิการทํางานของพวกเขาภายในขอบเขตที่ปลอดภัย

IMS vs PCBs แบบดั้งเดิม: การวิเคราะห์เปรียบเทียบ

การประยุกต์ใช้ในโลกจริงของ IMS ใน LEDs และ Power Modules

ไฟหน้า LED
ในไฟหน้า LED ของรถยนต์ IMS ใช้อย่างแพร่หลายในการบริหารความร้อนที่เกิดจากระบบ LED ที่มีพลังงานสูงไฟหน้า LED ต้องการการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษาความสว่างอย่างต่อเนื่องและป้องกันการล้มเหลวก่อนกําหนดอลูมิเนียม IMS แหล่งตอบโจทย์ที่มีประสิทธิภาพ, รับประกันว่า LED สามารถทํางานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายชั่วโมงโดยไม่ต้องอุ่นเกิน

โมดูลพลังงานชาร์จรถไฟฟ้า
สถานีชาร์จรถยนต์ EV โดยเฉพาะชาร์จพลังงานสูง มั่นใจใน IMS สําหรับโมดูลพลังงานของพวกเขาโมดูลพลังงานของเครื่องชาร์จบนเครื่อง (OBC) ของเทสลาใช้ IMS เพื่อระบายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการชาร์จความสามารถในการนําความร้อนสูงของ IMS ช่วยในการรักษาความน่าเชื่อถือของครึ่งประสาทพลังงาน เช่น IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors)ซึ่งมีความสําคัญสําหรับการแปลงพลังงานที่ประสิทธิภาพในเครื่องชาร์จ EV.

ผู้ผลิตชั้นนําและอุตสาหกรรม

มีผู้ผลิตหลายรายเป็นผู้นําในการผลิต IMS ที่มีคุณภาพสูง บริษัทเช่น Isola, TUCและเทคโนโลยี Shengyi ให้บริการสินค้า IMS จํานวนมากที่มีรายละเอียดที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการการใช้งานต่าง ๆเนื่องจากความต้องการสําหรับแสงประหยัดพลังงานและอิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูงยังคงเติบโต การรับใช้ IMS เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทั่วอุตสาหกรรม

ความท้าทายและการพัฒนาในอนาคต
1ค่าใช้จ่าย: ค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงของ IMS เมื่อเทียบกับ PCB แบบดั้งเดิมยังคงเป็นปัญหา โดยเฉพาะสําหรับการใช้งานที่มีความรู้สึกต่อค่าใช้จ่ายเมื่อปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้นและกระบวนการผลิตดีขึ้นค่าใช้จ่ายคาดว่าจะลดลง
2ความซับซ้อนของการออกแบบ: การออกแบบด้วย IMS ต้องพิจารณาอย่างละเอียดเกี่ยวกับการจัดการความร้อนและการแยกไฟฟ้าวิศวกร จําเป็น ต้อง ปรับปรุง ลักษณะ ของ โครงการ ให้ ดี ที่สุด เพื่อ รับรอง ว่า ความ ร้อน จะ หาย ไป อย่าง มาก ที่สุด และ ป้องกัน การ สับสน ของ ไฟฟ้า.
3.แนวโน้มในอนาคต: การวิจัยกําลังดําเนินการเพื่อพัฒนา IMS ที่มีความสามารถในการนําแสงร้อนที่สูงขึ้นและคุณสมบัติการกันไฟฟ้าที่ดีกว่าการบูรณาการของ IMS กับเทคโนโลยีการเย็นที่ทันสมัยอื่น ๆ, เช่นการเย็นของเหลว, อาจเพิ่มความสามารถในการระบายความร้อนมากขึ้น.

FAQs
ทําไม IMS ดีกว่า PCB แบบดั้งเดิมสําหรับการใช้งาน LED?
IMS ให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่สูงขึ้นมาก ซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับ LED ที่มีพลังงานสูง PCB แบบดั้งเดิมไม่สามารถกําจัดความร้อนที่เกิดจาก LED ที่มีพลังงานสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพส่งผลให้การทํางานเสื่อมลง และอายุการใช้งานลดลง.
IMS สามารถใช้ในแอปพลิเคชั่นพลังงานต่ําได้หรือไม่?
ขณะที่ IMS ถูกออกแบบเป็นหลักสําหรับการใช้งานพลังงานสูง แต่มันยังสามารถใช้ได้ในการใช้งานพลังงานต่ํา ที่ต้องการการจัดการความร้อนที่ดีกว่าความคุ้มค่าอาจเป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณา สําหรับฉากพลังงานต่ํา.
การเลือกระหว่าง IMS อลูมิเนียมและทองแดงขึ้นอยู่กับการใช้งานอย่างไร?
อลูมิเนียม IMS เหมาะสําหรับการใช้งานพลังงานสูงทั่วไปมากที่สุด เนื่องจากความสามารถในการนําความร้อนที่ดี น้ําหนักเบาและประหยัดIMS ทองแดงถูกเลือกสําหรับการใช้งานที่มีความหน่วงร้อนสูงมาก, เช่น แหล่งพลังงานเซอร์เวอร์ระดับสูงหรืออิเล็กทรอนิกส์อากาศ, ที่ความสามารถในการนําความร้อนที่ดีกว่าของมันสามารถสร้างความแตกต่างอย่างสําคัญ.

โลหะ คอร์ สับสราท (IMS) พิสูจน์ว่าเป็นสิ่งจําเป็นในโลกของ LED ที่ใช้พลังงานสูงและอิเล็กทรอนิกส์พลังงานความสามารถในการระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทําให้มันเป็น "ผู้ช่วยความร้อน" สําหรับการใช้งานที่การทํางานที่น่าเชื่อถือและอายุยาวของส่วนประกอบเป็นสิ่งสําคัญเมื่อเทคโนโลยียังคงพัฒนา IMS อาจมีบทบาทที่สําคัญยิ่งขึ้นในการขับเคลื่อนนวัตกรรมในด้านแสงสว่างและการจัดการพลังงาน