Hochleistungs-LED-Bauelemente mit hoher Leistungsdichte können viele Funktionen realisieren, die mit herkömmlichen Lichtquellen und normalen LED-Bauelementen nicht erreichbar sind, und heben die Technologie der Halbleiterbeleuchtung auf ein ganz neues Niveau. In der praktischen Anwendung muss ein einzelnes LED-Bauelement bei mehreren hundert Watt und annähernd 100 A Strom arbeiten. Die Fläche der Kupfersubstrat, die Dicke des Lötzinns und der leitfähigen Kupferfolie haben einen erheblichen Einfluss auf diesen entscheidenden Parameter der Grenzlicht-Elektro-Leistung dieses LED-Typs. In diesem Artikel wurden zwei Spezifikationen von blauen und weißen LEDs mit einer Grenzleistung von 300 W bzw. 200 W mit Lötzinnstärken von 5 μm, 100 μm und 200 μm auf thermisch getrennte Kupfer-Pads mit Durchmessern von 20 mm, 25 mm und 32 mm gelötet. Die Abhängigkeiten der Lichtleistung der blauen LEDs, des Lichtstroms der weißen LEDs und der Spannung zwischen Lötstellen auf der Leiterplatte in Abhängigkeit vom Strom bei Kühlkörpertemperaturen von 25 ℃, 50 ℃, 75 ℃ und 100 ℃ wurden gemessen. Darüber hinaus wurden die I–L- und I–V-Charakteristiken von blauen LEDs mit einer Grenzleistung von 150 W bei leitfähiger Kupferfoliendicke von 70 μm und 140 μm sowie deren Grenzlichtemission untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Lötzinnstärke, Kupfersubstratfläche und leitfähige Kupferfoliendicke die Grenzlichtintensität und die Betriebsspannung der LEDs deutlich beeinflussen; eine Verringerung der Lötzinnstärke und eine Vergrößerung der Kupfersubstratfläche können die Grenzlichtleistung von Hochleistungs-LEDs signifikant erhöhen, wobei die Grenzlichtleistung der blauen LED-Typen P110 und T90 um bis zu 16 % bzw. 19 % steigt, und die Grenzlichtstromzahl der weißen LEDs um etwa 15 % zunimmt. Wenn die Kupferfoliendicke von 70 μm auf 140 μm erhöht wird und die Kühlkörpertemperatur 25 ℃ beträgt, steigt die Grenzlichtleistung der blauen LED P70 um 9,2 %, bei 50 ℃ und 75 ℃ um 12,9 % und bei 100 ℃ um 16,4 %.

LED mit hoher Leistungsdichte; thermisch getrennte Kupfer-Pad-Substrate; Lötzinn; leitfähige Kupferfolie