COB（Chip-on-Board）光源作為高度集成的LED封裝技術，其溫度分布與測量對光源的發(fā)光效率、可靠性和壽命至關重要。以下從溫度分布特性、測量方法、影響因素及優(yōu)化方向等方面進行詳細闡述： COB光源的LED芯片直接封裝在基板（如陶瓷、鋁基板等）上，其溫度分布具有以下特點： 中心高溫區(qū)：密集排列的LED芯片集中在中心，產(chǎn)熱相互疊加，導致中心溫度最高，形成熱斑效應。 邊緣低溫區(qū)：熱量通過基板向四周擴散，邊緣溫度逐漸降低，呈現(xiàn)梯度分布。 不均勻性：芯片布局、驅動電流差異和散熱路徑設計等因素會顯著影響溫度的均勻性。 動態(tài)變化：溫度分布隨工作時間延長逐漸趨于穩(wěn)定，但在短時大電流驅動下可能出現(xiàn)瞬態(tài)溫度波動。 (1) 接觸式測溫 將熱電偶直接貼附在COB基板或芯片表面以測量局部溫度。這種方法成本低、精度高，但可能干擾局部溫度場，且無法獲取整體溫度分布。例如PT100傳感器，適用于長期穩(wěn)定監(jiān)測，但空間分辨率較低。 (2) 非接觸式測溫 通過捕捉COB表面的紅外輻射生成溫度分布圖，可直觀顯示熱斑和溫度梯度，適合快速分析。使用時需校準表面發(fā)射率，例如涂覆高發(fā)射率材料。利用某些熒光材料的光學特性隨溫度變化的原理，適用于特殊封裝場景。 (3) 嵌入式溫度傳感器 在基板內部集成溫度傳感器（如NTC熱敏電阻），可實時監(jiān)控關鍵點溫度，常用于閉環(huán)溫控系統(tǒng)。 高導熱基板（如氮化鋁陶瓷、銅基板）能降低熱阻，改善溫度均勻性。過高的芯片密度會加劇中心熱積累，合理分布芯片有助于優(yōu)化散熱路徑。電流增大會導致焦耳熱成倍增加，需平衡光效與熱負荷關系。散熱器結構（包括翅片面積、材質）、導熱界面材料（TIM）及強制風冷/液冷效率直接影響溫度分布。除中心點外，還需監(jiān)測邊緣和散熱器關鍵節(jié)點，避免局部過熱被忽略。要排除環(huán)境溫度和空氣對流對測量的干擾，特別是非接觸式測量時。記錄從啟動到熱平衡全過程的溫度變化，以評估動態(tài)熱特性。依據(jù)行業(yè)標準（如IES LM-80）設定測試電流和環(huán)境溫度，確保測量結果可比性。運用ANSYS Icepak、COMSOL Multiphysics等軟件建立COB熱模型，模擬溫度場分布，優(yōu)化散熱設計。 優(yōu)化方向： 材料升級：采用高導熱基板（如金剛石基板）或石墨烯散熱膜。 結構改進：優(yōu)化芯片布局（如交錯排列）、增加均熱板（Vapor Chamber）。 主動散熱：集成微型風扇或熱電制冷器（TEC），實現(xiàn)精準溫控。 光效下降：結溫每升高10°C，LED光效約降低3-5%（Arrhenius效應）。 壽命衰減：當結溫超過85°C時，壽命可能縮短至標稱值的50%以下。 色溫漂移：高溫導致熒光粉老化，引發(fā)色坐標偏移（ΔCCT增大）。 總結 COB光源的溫度分布與測量是保障其性能的核心環(huán)節(jié)，需結合實驗測量與仿真分析，針對熱源、傳熱路徑和散熱系統(tǒng)進行多維度優(yōu)化。未來發(fā)展趨勢包括高導熱材料應用、智能化溫控系統(tǒng)構建及微型化散熱技術集成，以滿足高功率密度COB光源的散熱需求