应用指南发光二极管发光二极管型号 NVSxx19C 单粒 LED 的散热性目录
1. 前言 ................................................................................ 2
2. NVSx219C 和 NVSx119C 的金属端子的差异............ 2
3. NVSx219C 和 NVSx119C 的散热性的评价................ 3
4. 结论 ................................................................................ 5

本应用指南中记载的型号 NVSx219C 和 NVSx119C 是日亚产品的型号名，和有（或可能有）商标权
的其他公司产品不同（不类似）、也没有任何关联。

日本日亚化学工业株式会社
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Jul. 16, 2021

应用指南
1. 前言

3.5

3.5

日亚的 NVSx219C 和 NVSx119C 系列产品因为单粒 LED 的功率较高，所以从芯片发出的热量较大，如果芯片的热量不能充分散发，可能对光通量造成不良影响。
NVSx219C 和 NVSx119C 系列产品的金属端子的形状不同，但是从芯片到 TS 测量点的热阻（RθJS）
3.5
3.5
2.9
0.42.9
相同。即使如此，根据使用的电路板的材质、散热铜箔设计等不同，散发到电路板外的热量也会出现差异。
在本应用指南中，将对 NVSx219C 和 NVSx119C 的金属端子的形状差异对散热性造成的影响进行验证和解说。

2. NVSx219C 和 NVSx119C 的金属端子的差异Cathode Mark

Cathode Mark发光二极管发光二极管

22NVSx219C 和 NVSx119C 的差异只是在金属端子的设计上，所用的材料全部相同。
NVSx219C 包括正极、散热垫和负极的 3 部分金属端子。散热垫不能通电，和正、负极电极绝缘。
而 NVSx119C 只有正、负极的金属端子，不存在散热垫。
NVSx219C 和 NVSx119C 的外观相同，如图 1 所示。另外 NVSx219C 背面的金属端子如图 2 所示，
NVSx119C 背面的金属端子如图 3 所示。
3.2
0.5

3.2

1.3

0.5

3.2

3.2
2.4

0.45

正极
Anode

负极Cathodeダイヒートシンク
Die 散热垫
Heat Sink

图 1. 外观图 2. NVSx219C 背面负极Cathode

正极
Anode

图 3. NVSx119C 背面

关于 LED 的散热途径，从 NVSx219C、NVSx119C 的芯片发出的热量散热到陶瓷基板上，然后通过陶瓷基板上的金属端子（电极和散热垫）散发到电路板的铜箔部分，最后扩散到整个电路板。
NVSx219C 的热量是通过正、负极电极和散热垫散发，而 NVSx119C 只是通过正、负极电极散发。
型号 NVSx219C 的散热路径如图 4 所示，NVSx119C 的散热路径如图 5 所示。
LED 芯片热量流向铜箔TS 测定点(负极)LED 芯片热量流向陶瓷板陶瓷板铜箔TS 测定点(负极)保护膜保护膜电路板电路板

图 4. NVSx219C 的散热路径图 5. NVSx119C 的散热路径

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3. NVSx219C 和 NVSx119C 的散热性的评价
3.1 评价方法
为了对不同端子形状的 NVSx219C、NVSx119C 的散热性进行评价、比较，在各试验中使用的电路板（FR-4 电路板或铝制电路板）及其尺寸相同，散热铜箔的整体面积也相同。
另外相关 NVSx219C，为了对各端子的散热铜箔面积的比例、形状等差异对散热性的影响进行确认，将散热铜箔设计分为 3 种模式。
模式 1： 加大散热垫的散热铜箔面积（表 2 模式 1 的橙色范围）。
模式 2： 让正、负极电极和散热垫的散热铜箔面积都相同。
模式 3： 让负极和散热垫使用相同的散热铜箔（表 2 模式 3 的粉红色范围），并且使其散热铜箔面积和正极的相同。
另外 NVSx119C 只对正、负极的散热铜箔面积相同的设计（模式 4）进行了评价。
评价条件如表 1 所示。使用 FR-4 电路板时的散热铜箔设计如表 2 所示。使用铝制电路板时的散热铜箔设计如表 3 所示。
表 1. 电路板焊盘形状
NVSx219C

4.10.60.5: 负极铜箔

3.5

焊盘形状

NVSx119C

1.31.2发光二极管发光二极管

0.40.53.3

型号: 散热垫铜箔(単位 Unit: mm)
4.1: 正极铜箔: 通孔

表 2. FR-4 电路板的散热铜箔模式NVSx219C

項目

模式 1

模式 2NVSx119C
模式 3模式 3表面
铜箔形状
背面

电路板尺寸

50mm×50mm×t1.6

铜箔厚度70μm

表面铜箔
（mm2）

背面铜箔
（mm2）

散热垫

1247

406

正极67

488

655

691

负极

67488

728

691

小计

1381

1382

1383

1381

散热垫

1464

406

正极529

732

732

负极

529

732

732

小计

1464

1464

1464

1464

2

2845

2847

2847

2846

合计（mm ）

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应用指南: 负极铜箔: 散热垫铜箔

表 3. 铝制电路板铜箔图案
NVSx219C

項目

铜箔形状: 正极铜箔模式 1

NVSx119C

模式 2

模式 3

表面

电路板尺寸

50mm×50mm×t1.7

铜箔厚度70μm

绝缘层导热率4.5W/m・K表面铜箔
（mm2）

散热垫

1312412

正极67518688723

负极

67518761

723

1446

1448

1448

1447

2合计（mm ）发光二极管发光二极管

模式 43.2 评价结果3.2.1 FR-4 电路板安装状态下的散热性评价结果
根据散热性评价结果，在 FR-4 电路板的安装状态下时，和 NVSx219C 相比，NVSx119C 的结点温度（TJ）更低，热阻（RθJA）更小，散热性更好。另外在 NVSｘ219C 系列的 3 种散热铜箔的设计中，
和模式 1 相比，模式 2 和 3 的散热性更好。散热性评价结果如表 4、图 6 和图 7 所示。
表 4. 散热性评价结果
条件
热阻：RθJA（℃/W）
结温：TJ（℃）

模式 133.8
206.6

驱动电流 IF=1800mA, 周围温度 25℃
NVSx219C
模式 225.4160.3

NVSx119C
模式 423.9
153.1

模式 325.3
159.4※NVSx219C/NVSx119C 的 TJ 的绝对最大值为 150℃，因此 TJ 超过 150℃时的数据仅供参考。
FR-4电路板(RθJA)
Measurement Conditions: TA=25℃, Sample Size=3 LEDs x 1 lot

FR-4电路板(TJ)
Measurement Conditions: TA=25℃, Sample Size=3 LEDs x 1 lot

40220

NVSx219C

35

NVSx119C

NVSx119C

18030160

TJ(℃)

RθJA (℃/W)

NVSx219C

200

25140

20120

151008010
模式1

模式2散热垫面积大负极、散热垫、
正极面积相同模式3
负极、正极面积相同
正极・散热垫通用

模式4负极、正极面积相同图 6. 散热性评价结果 （热阻：RθJA）

模式1

模式2

模式3散热垫面积大负极、散热垫、正极面积相同

负极、正极面积相同
正极・散热垫通用

模式4负极、正极面积相同图 7. 散热性评价结果 （结温：TJ）

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应用指南3.2.2 铝制电路板安装状态下的散热性评价结果
根据散热性评价结果，在铝制电路板的安装状态下，NVSx119C，NVSx219C 的结点温度（TJ）和热阻（RθJA）没有太大差异，因此这 2 种产品在散热性上基本相同。
散热性的评价结果如表 5 及图 8、图 9 所示。
表 5. 散热性评价结果

驱动电流 IF=1800mA, 周围温度 25℃条件

模式 1

NVSx219C
模式 2

模式 3

NVSx119C
模式 4

14.1
102.2

14.4
103.2

13.9
101.3

13.8
101.2

热阻：RθJA（℃/W）
结温：TJ（℃）

40

铝制电路板(RθJA)
Measurement Conditions: TA=25℃, Sample Size=3 LEDs x 1 lot

铝制电路板(TJ)
Measurement Conditions: TA=25℃, Sample Size=3 LEDs x 1 lot
220

NVSx119C

NVSx219C

35180
160

TJ(℃)

RθJA (℃/W)

30

发光二极管
发光二极管

NVSx119C

NVSx219C

200

25140

20120
15100

10
模式1

模式2

模式3散热垫面积大负极、散热垫、正极面积相同

负极、正极面积相同
正极・散热垫通用

80

模式4
负极、正极面积相同图 8. 散热性评价结果 （热阻：RθJA）

模式1

模式2

散热垫面积大负极、散热垫、
正极面积相同

模式3

模式4

负极、正极面积相同
正极・散热垫通用

负极、正极面积相同图 9. 散热性评价结果 （结温：TJ）

4. 结论
根据以上评价结果，使用 FR-4 电路板时，NVSx119C 的散热性比 NVSx219C 更好，这很有可能是因为 NVSx119C 的电极面积比 NVSx219C 的更大，更容易将热散发到电路板上。
另外在使用铝制电路板时，NVSx119C 和 NVSx219C 的散热性基本相同。这很有可能是因为铝制电
路板的散热性高，在散热充分的状态下，NVSx119C 和 NVSx219C 的散热性没有差异。
另外本应用指南是对安装后的单粒 LED 的评价结果。在不同的使用条件和环境下，测量结果可能出现差异，因此本应用指南仅供参考。

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