Светодиодные устройства с высокой плотностью мощности способны реализовывать множество функций, недоступных традиционным источникам света и обычным светодиодным устройствам, поднимая цепочку технологий полупроводникового освещения на совершенно новый уровень. В практическом применении один светодиодный элемент должен работать при нескольких сотнях ватт и токе почти 100 А; площадь медной подложки, толщина припоя и проводящего медного фольги существенно влияют на ключевой показатель предельной фотоэлектрической эффективности таких светодиодных устройств. В данной работе два типа синих и белых светодиодных устройств с предельной электрической мощностью 300 Вт и 200 Вт, с тремя толщинами припоя 5 мкм, 100 мкм и 200 мкм, были припайны на медные выступающие площадки теплового разделения диаметром 20 мм, 25 мм и 32 мм соответственно. Было протестировано изменение световой мощности синих светодиодов, светового потока белых светодиодов и напряжения между точками пайки на светодиодной плате в зависимости от тока при температуре радиатора 25 ℃, 50 ℃, 75 ℃ и 100 ℃. Кроме того, исследованы характеристики I–L и I–V синего светодиода с предельной электрической мощностью 150 Вт при толщине проводящего медного фольги 70 мкм и 140 мкм, а также проведено исследование предельной световой мощности. Результаты показали, что толщина припоя, площадь медной подложки и толщина проводящей медной фольги оказывают значительное влияние на предельную интенсивность свечения LED и рабочее напряжение; уменьшение толщины припоя и увеличение площади подложки из меди значительно повышают предельную световую мощность светодиодов высокой мощности: у синих светодиодов P110 и T90 прирост составил до 16% и 19% соответственно, у белых светодиодов – около 15%. При увеличении толщины медной фольги с 70 мкм до 140 мкм и температуре радиатора 25 ℃, прирост предельной световой мощности синего светодиода P70 составил 9,2%, при 50 ℃ и 75 ℃ – 12,9%, при 100 ℃ – 16,4%.

Светодиоды с высокой плотностью мощности; терморазделяющая медная площадка; припой; проводящая медная фольга