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二極發光體過去一直被使用在低發熱的應用上,例如指示燈。不同於一般白熱燈泡中將近攝氏1000度的燈絲,發光二極體連接處溫度必須低於攝氏120度。否則不但使用壽命將減少,同時發光效率將減少一半左右。不同材質的熱膨脹係數差異,封裝內溫度上升,將會對材質造成熱應力,最後導致無法修復的元件損毀。因此,封裝材質以及散熱設計將相當重要。另一方面,當照明需要之亮度要求提高,數個發光二極體晶片必須放置於同一封裝中。如此一來,所面對的光學系統設計將不再是單一點光源,而是數個光源。如何有效收集所有的發光能量並將之均勻投射出來,將是一大挑戰。針對上述困難,第一天課程提出同時針對散熱和光學考慮來設計適當封裝。唯有同時針對熱能和光能設計,才能有效提高LED光源效率。 LED不是沒有缺點:價格太高、效率不夠、衰減問題、壽命問題都令人質疑。而事實上,大家對LED質疑的光衰減、壽命問題,大都是散熱問題所造成的。因為LED的輸入電能有80%以上是轉換成熱能排出,且LED晶粒屬半導體材料,無法耐高溫散熱問題是高功率LED照明所遇到的最大技術瓶頸。 既然散熱問題是LED研發目前所遇到的最大瓶頸,第二天課程故利用CFD數值分析在最短時間找出最佳的散熱設計,這已經是LED相關產業競爭的必備工具,且也是世界潮流之所趨。
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