17 feb. 1999
1 minuut
Dank zij de toenemende lichtopbrengst worden vermogens-led’s een interessante optie voor medische producten, industriële beeldverwerking en UV-uitharden, om maar een paar voorbeelden te noemen. Om grote voorwerpen te belichten zijn matrices van honderden dicht op elkaar gepakte vermogens-led’s nodig en dat kan leiden tot temperatuurproblemen.
Bovendien worden hoge eisen gesteld aan de stabiliteit van de optische parameters, zoals golflengte, kleursamenstelling, doorlaatspanning en lichtopbrengst. Fluctuerende temperaturen of niet-homogene temperatuurverdeling over de ledmatrix zijn onacceptabel. In een gemeenschappelijk project van VDI/VDE-IT Beieren is de handschoen opgepakt, met als resultaat compacte led-modules met een hoge pakiingsdichtheid, een hoge output en zonder thermische problemen.
De Electronic Applications Division van CeramTec GmbH leverde innovatieve aluminiumnitride vloeistofgekoelde koellichamen voor de module. Het Fraunhofer IZM instituut in Oberpfaffenhofen maakt het thermisch ontwerp met vloeistofkoeling. Het Fraunhofer IZM instituut in Berlijn bracht de led’s aan op de keramische koellichamen met behulp van nieuwe bondingtechnieken en Excelitas Technologies GmbH & Co KG (voorheen PerkinElmer Elcos) in Pfaffenhofen produceerde de functionele led-module met de optische onderdelen en de aansluitingen voor elektriciteit en vloeistof.
De significante toename in de lichtopbrengst met de nieuwe modules was mogelijk door verschillende ontwikkelprojecten. Zo werd bijvoorbeeld de bekende thermische bottleneck- gelijmde componenten – omzeild door het gebruik van een nieuw ontwikkelde assemblagetechniek met een sinteringtechniek voor directe assemblage van de led’s op het koellichaam. Het gemetalliseerde keramische materiaal zorgt voor een efficiënte thermische koppeling tussen de chip en het koelmiddel.
Een ander aandachtsgebied was de ontwikkeling van een speciaal thernisch-managementsysteem met een gelijkmatige temperatuurdistributie over de gehele module. Daarbij moest ook rekening worden gehouden met andere algemene omstandigheden, zoals schaalbaarheid en eenvoud in gebruik. Het resultaat van deze inspanningen, de CeramCool Box maakt ook een snelle aanpassing van de verlichting mogelijk aan de specifieke eisen van de toepassing, zonder complexe optica.
Bron: Rüdiger Herrmann, CeramTec, en dr. Rafael Jordan, Fraunhofer IZM Institut
Anderen lazen ook
