自分でLEDを光らせる時の質問です。

質問

自分でLEDを光らせる時の質問です。
表面実装型のLEDの回路を製作するときにヒートシンクなどでLEDの放熱を考えなければいけないと思うのですが、LEDの裏面に＋端子と－端子の金属がある場合、アルミのヒートシンクに放熱シリコンなどで接着するとアルミ上でショートしてしまいます。

そのようにならないようにするために何か良い方法はありますでしょうか？
もしくは、アルミ以外の素材でできたヒートシンクなどがありますでしょうか？
もし知っている方いましたら教えていただけないでしょうか？
よろしくお願い致します。

回答No.3

inara1 · ベストアンサー

LEDとヒートシンクの間に熱伝導率の高い絶縁シートをはさむ方法が良いと思います。例えばこれ
　　　熱伝導両面テープ　３０ｘ３０ｍｍ　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00514/
　　　熱伝導両面テープ　４０ｘ４０ｍｍ　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00515/
は、厚さが 0.125mm と薄く、熱伝導率が 0.6 W/(m・K) と小さいので、5mm角のシートでの熱抵抗は 8.3 ℃/W になります（熱抵抗 [℃/W] = 厚さ[m]/伝熱面積[m^2]/熱伝導率[W/(m・K)] ）。LEDの発熱量（動作電圧[V]×電流[A]）が 1W のとき、LED裏面とヒートシンク表面間の温度差は 8.3℃ になります（温度差 [℃] = 熱抵抗[℃/W]×輸送熱量[W] ）。このテープは両面テープになっていますが、熱で接着力が低下して接触面が浮いたりする恐れがあるので、LEDをネジでしっかり固定して、LEDと放熱シートとヒートシンクが互いに良く密着するようにしたほうがいいでしょう。その場合、固定ネジを通じて、LEDの電極とヒートシンクが電気的にショートしないように注意する必要があるかもしれません。

ヒートシンク付のパワー半導体の熱を、電気的に絶縁させながら、外部のヒートシンクに放熱するには、放熱用のシリコンゴム
　　　TO-3P用　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02688/
　　　TO-220用　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02687/
を使うのが一般的です（これは接着性がないただのシート）。これを使っていいですが、熱伝導率は上の熱伝導シートより劣ります。

なお、アルミのヒートシンクでも、ツヤのない黒色のものはアルマイト加工されているので、表面は電気的に絶縁されていますが、その部分は非常に薄く、傷がついているとショートする危険があるので、アルマイト加工されたヒートシンクでも絶縁シートを使ってください。

お礼

お返事ありがとうございます。
大変参考になりました。毎回、ありがとうございます。
お返事の内容で質問なのですが、放熱用のシリコンゴムを使用した場合、ヒートシンクとLEDの間にはさむと思いますが、接着方法は接着剤入りの放熱シリコンなどで接着した方がよろしいのでしょうか？それとも、接着剤は何を使用してもよろしいのでしょうか？
稚拙な質問ではありますが、お返事よろしくお願い致します。

回答No.4

xpopo

こんにちわ。

　表面実装型のLEDの場合は、基本的に放熱のためのヒートシンクを必要と
するものは殆どありません。念のためお使いのLEDのカタログデータで確認
ください。
　通常はLEDのデータシートに添付したようなディレーティングカーブが
載ってます。LEDを使用する実際の使用環境でのLEDの周囲温度（AMBIENT
TEMPERATURE)の最大値を横軸上で選び、その真上のカーブと交わった点を
まっすぐ左に見てIFの値を読み取ります。そのIFの値が使用できるLED電流の
最大値になりますので、電流をその値以下になるように設計します。

お礼

お返事ありがとうございます。
LEDの仕様書に「放熱を考えて設計してください」と書かれていたので
放熱を考えなければいけないのだと認識しています。
また、許容電流が700mAなので放熱は必須だと考えています。

回答No.2

kokubosino

放熱を考えないといけない機器なんですか？

お礼

はい、許容電流が700mAの表面実装型のLEDを使用しようしています。
仕様書にも「放熱を考えてください」と書かれています。

回答No.1

sugasugax

まず、LEDがそんなに発熱するというのが異常です。
電流値の計算とか間違っていませんか？
たいていのLEDは20mA程度以上電流を流すと壊れます。

1個のLEDに見えるけど実際は内部で複数のLEDが
並列になっているようなタイプのものだともっと流せますが。
そのような場合、LEDを半田付けする基板パターンを広くして
ヒートシンク代わりにするという手も無くはないです。
（そのかわり実装密度は下がります）

ただ、やっぱりアルミのヒートシンクを付けなければいけないほど
加熱するというのは、なにか間違っているような気がします。

お礼

お返事ありがとうございます。
現在使用しようと考えているのは、許容電流が700mAの表面実装型のLEDです。
LEDの仕様書にも「放熱を考えて、使用してください」と書かれているので
ヒートシンクをつけなければいけないんだと考えています。