【AMS-OSRAM】大功率 LED 灯板设计指南（一）

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一、概述

汽车车灯LED 灯板有着电流大，电压大，功率高，产生热量多的特点。普通的 PCB 板无法满足以上需求，此时，就需要用到特殊的“热电分离铜基板”。

如有需求，请发送邮件至 atu.sh@wpi-group.com 联系我们。

1. 性能

普通铜基板 LED 通过绝缘层将热量导入铜基层，由于隔着一层阻焊油，使得导电系数只有1-8W/mk 。其耐压值为 1000-3000V ,绝缘层厚度为 0.05-0.2mm ，常常应用在小功率灯珠与低散热器件中。

而在热电分离铜基板中， LED 的散热引脚通过铜基凸台将热量导入铜基层。绝缘层也不再作为导热层用，而采用了 FR4 板料。其耐压值可以达到 5000V ,绝缘厚度可以达到 0.2mm。可以用于大功率电源，汽车大灯等器件上。

2. 原理

在嘉立创推出的“热电分离铜基板”工艺中，板子上的 LED 灯珠的散热引脚直接与铜基板相连接，使得 LED 灯珠在工作时，热量能够很好地传导至基板，具有良好的导热效果。

普通的铜基板及铝基板没有热电分离，则导热性能不佳，适合小功率 LED，功率大小取决于绝缘材料的导热系数

二、实例

1.具有导热焊盘的灯珠

以 AMS-KW CELNM2.TK LED 灯珠为例，该元件焊盘除阴极与阳极焊盘外，还有一 DMC 焊盘，该焊盘负责将灯珠热量传导至铜基板，以达到降低工作时热量之目的。

2.导热与散热

导热是指通过「介质」传导热量，散热指物体将热量散发到周围环境。导热由于物体内部分子、原子和电子等微观粒子的热运动，而组成物体的物质并不发生宏观的位移，将热量从高温区传到低温区的过程称为导热。而散热的方式有辐射、传导及对流三种。其中，某些文献提到，辐射占整个热管理的 75-85%，是影响散热性能的主要因素。

通常情况下，使用铜作为导热材料，铝作为散热材料。从表格参数中可以看铜的热传导系数约是铝的 1.69 倍,因此用铜和铝来制造相同截面积的散热器,单位时间内纯铜的比纯铝能带走更多热量,因此，“铜比铝吸热快”。

比热是要在两者质量相同的前提下去比较的，而铜和铝这两种金属的密度完全不同，也就是说它们在同样的重量下，其体积是不一样的，所以散热面积也就不一样。举个例子：同样是 100g 的铜和铝来做散热器，那用铝做来的面积肯定要比铜大。

所以我们要把体积也考虑进去，以热容来代替比热。铜的密度（8.9）比铝的密度（2.7）高 3 倍多，所以要将比热乘以密度来求热容，相乘之后的结果是：铜的热容是 3.43 J/Gv；铝的热容是2.42 J/Gv。也就是说在相同体积下，铝更容易降温。