随著全球的环保认识昂首，白炽灯胆将采纳逐步削减用量的政策，以下降情况光源所酿成的年夜量能源华侈问题，取而代之且最具替换劣势的新世代光源，就属LED产物莫属。LED成长迄今已逐步具有多项成熟劣势，例如，省电、高效力、高反映速度、寿命长，与全制程均不含汞的多项环保长处，加上体积小、分量轻与可在各类概况设置等元件 特点，已成为全球灯具与元件厂积极开辟的利用光源，但现实上LED在我们所输入的能源中，唯一两成能源能够转换为光能，剩下的八成能源多半构成废热闲逸。　　LED虽在元件有多项环保劣势，但与一般白炽灯具一样，灯具自己本身发光发生的热，也会间接影响灯具本身的利用寿命，特别是LED为点状发光光源，其所发生的热能也集中在极小的区域，若发生的高温没法顺遂排遣，那LED的结面温度将会是以偏高，进而间接影响LED的利用寿命与发光表示。　　LED的光衰问题 须透过辅助手艺改良　　LED虽是极具将来性的光源元件，即使具有寿命长长处，但照旧仍有其寿命限制，特别是年夜功率的LED，由于其发光功率 高，所加诸的电力年夜，工作时候超长，乃至还必需放置在户外利用，在情况与元件自己的诸多限制，常常令其利用寿命年夜幅下降。　　曩昔在元件的概念都觉得，LED最少都有10万小时寿命，其实今朝的元件在实地利用时，却不见得能到达如斯高尺度的寿命表示，其实问题的焦点就在LED的光衰现象，一般而言，假如不斟酌线路或是电源电路 的毛病问题，LED元件自己若发亮光度 下降至原本的30%以下，便可以视此LED元件到达不胜用的水平。不雅察LED的光衰现象，能够从多个层面会商，大都的白光LED是由蓝光 晶粒LED搭配光学 塑料搀杂黄色萤光粉所显现，以白光LED为例，其光衰现象便可以从蓝光晶粒自己的光衰、与黄色萤光粉自己的光衰两部门所构成。　　在萤光粉的光衰问题，其实对温度的影响甚巨，而在晶粒的光衰问题，分歧色彩的晶粒光衰现象亦有蛮年夜的差距，其光衰特征的差别视分歧厂商、制程与萤光粉配方分歧，城市影响其表示，很难用分歧性的会商来下定论，一般LED元件的光衰表示可透过LED的厂商的测试 数据，检视其光衰曲线图年夜致确认元件特征。　　元件温度将间接影响利用寿命　　一般而言，LED的结面温度与发光效力是两组对峙的数值，当结面温度增添，发光效力也会延续下降，以尝试室的数据取一般LED为例作为参考，当结面温度延续自室温晋升到100度时，发光效力将延续减低，最高可削减70%摆布，假如取白光、蓝光、红光与黄光几种常见LED光色产物进行评估，会发觉黄光LED受热酿成的光衰现象更加显著。　　同时，若将存眷核心移转至利用寿命部门进行微不雅检视，在测试数据能够很较着发觉在70度高温上下运转时，LED的利用寿命即有75%阑珊状态!同理可证，若要让LED发光源能到达最好化的利用表示，不论是发光效力的晋升、仍是利用寿命的耽误，LED「散热」设想就成为相当主要的要害手艺。　　LED光源 最年夜的挑战在降服光衰，光衰问题必需从散热动手　　不雅察LED元件的布局特征　　想领会LED的散热问题与待降服的手艺瓶颈，就必需先针对LED布局特征进行不雅察，领会其运作是若何发生热源，与在不加诸任何辅助散热办法下，LED是透过何种体例处置所发生的热源。　　根基上LED为电流驱动 元件，发光的体例是在LED晶粒(Die)以共晶(Eutectic )、覆晶(Flip chip)或打金线的体例，把晶粒放置在基板上，而为了庇护共晶、覆晶或打金线的线路与晶粒自己，外表覆上耐高温的通明材料、或是光学材料。　　从布局上就可以发觉，除LED外覆光学材料的概况可透过接触空气进行热互换的散热行动外，LED在发光进程所发生的热，亦可从晶粒上打的金线，间接传导至焊接的主机板闲逸热源，另外，晶粒采共晶或覆晶所放置的System circuit board，透过概况接触的热传导结果，也可散出绝年夜部门发生的热源。　　改良热阻强化LED散热 效力　　会商LED散热效力前需先理解热阻(thermal resistance)问题，热阻是物体对热能传导的障碍水平，在单元暗示上为℃/W，检言之就是针对一个物体传热功率为1W，而导热物件两个端点的温度差别，即为该物件的热阻值，至在检视LED的热阻，则是会商在LED开开导光后，当LED元件内的晶粒热量传导趋在不变时，在芯片的概况以每1W进行闲逸，在LED的晶粒P/N结点的联机或散热基板间的温度差别，就成为LED的热阻。　　影响LED元件热阻的身分良多，例如，LED的晶粒线路毗连体例、架构，到光学笼盖层的材料特征，城市影响LED热阻值，而下降LED也是晋升元件寿命的主要手段。另外，象是LED晶粒是采导热胶或金属间接相连，城市影响LED热阻巨细。　　管状与平板状的LED灯具 设想，在主/被动散热机制都是耽误寿命的要害　　高功率LED元件 改良散热的处置手段　　检视今朝的LED散热改良手段的处置手艺瓶颈，其实LED晶粒外部的光学材料所能改良的热互换效力无限，这是碍在勿理性的限制，改良幅度相当无限，反而是作为基板的System circuit board和晶粒上为了导通供给驱动电力的金线，算是可年夜幅改良LED元件散热效力的主要要害处，特别是根本载板的散热效能改良，投入的改良办法其效益最为显著、现实。　　而今朝也有LED元件厂，测验考试从金线下手，将金线距离缩短、线径增年夜，藉此晋升LED焦点晶粒的散热效能，但LED封装 手法的改良结果无限，在本钱与效益上仍未能如透过根本载板的散热改良办法来得更具效益。　　而LED的散热办法，不雅察LED元件组织会发觉，散热的要害会只剩下LED晶粒与元件自己承载晶粒的载板，与LED元件与安装在系统主机板上的电路载板两个改良手段，根基上承载LED晶粒的载板属在LED封装制程中能够参与节制的要害点，而LED元件与所安装的电路板载板散热关系，则是一般LED模块 厂所存眷的散热改良重点。　　处理LED焦点热源的散热处置体例　　在LED晶粒基板部门，首要是将LED晶粒在发光进程所发生的焦点热源，快速传导到外部的主要要害，一般基在散热考量，在高功率的LED元件方面，大都会采纳散热效力相对较佳的陶瓷基板为主，今朝有薄膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、 厚膜陶瓷基板等基板制法，高功率会发生高热的高亮度元件，大都都采行 低温共烧多层陶瓷或厚膜陶瓷基板，透过根本载台自己的高热传导效力，去晋升将焦点晶粒在发光过程所发生的高热，快速传导到元件外部。　　从此能够理解，陶瓷散热基板能够说是能将LED元件自己的散热前提，一举晋升的制程材料改良手段，也是今朝高功率LED的建造体例，亦有需要针对此进行深切申明。　　LED薄膜陶瓷基板　　与低温共烧多层陶瓷、厚膜陶瓷基板基板手艺分歧的是，薄膜陶瓷基板则是采纳溅镀手段或是化学沈积体例，或佐以黄光微影制程建造，此中，透过黄光微影会使线路周详度方面远远超出低温共烧多层陶瓷与厚膜陶瓷基板建造体例，而300度低温制程可避免陶瓷基板的体积变异问题，固然长处较多，其建造本钱也相对增添。　　LED低温共烧多层陶瓷　　低温共烧多层陶瓷基板手艺是采纳用陶瓷材料，作为基板根本材料的手段，建造体例是事后将相干线路透过网印手法印刷在基板概况，进而整合多层陶瓷基板建造，而最初的制程阶段则是利用低温烧结建造而成。　　但低温共烧多层陶瓷基板的建造手段繁复，加上金属线路部门为采取网印体例处置，在对位误差和切确度部门仍会呈现可能的手艺限制，而多层陶瓷布局颠末烧结建造进程，也会遭受热胀、冷缩的问题，若想在低温共烧多层陶瓷基板上再利用需针对对位极其精准要求的覆晶建造LED元件产物，其终端产物的良率晋升将是一年夜挑战。　　LED厚膜陶瓷基板　　厚膜陶瓷基板一样也是采纳网印体例建造，其工法是事后将材料印制到基板概况，当印刷内容物干燥后，基板再经过烧结法式、雷射处置等步调，完成厚膜陶瓷基板全部建造流程。　　与低温共烧多层陶瓷一样，厚膜陶瓷基板一样会遭受到周详度的问题，特别是对位会有误差、线路型态较为粗拙，在产物不竭要求集积化、小型化的趋向下，厚膜陶瓷基板的建造体例将会遭受产物小型化的严苛挑战，一样在面临共晶、覆晶的建造需求时，厚膜陶瓷基板也会有对位与切确度的物理限制具有。　　但前述也有提到，透过打金线的体例改良，再搭配非凡陶瓷基板的模式，对LED元件散热具有相当年夜的效益，但金线保持的散热效能仍相当无限，最近也有多种处理方案针对此进行改良，例如采取具高散热系数的基板材料，如以碳化硅基板或矽基板代替保守的氧化铝材质，或改用氮化铝或阳极化铝基板等手段，藉此到达内部高效散热目标。　　高功率LED元件 模块厂的散热设想手段　　而在系统电路板的部分，多半是模块厂著墨较多的改良角度，初期LED模块产物年夜多利用PCB 材料作为架构根本，但现实上PCB材料的散热效力无限，最近针对高效能LED光源模块大都已逐步导入具高效导热的金属基板材质代替PCB，例如铝基板(MCPCB)或是其它操纵金属材料强化的利用基板，除系统电路板自己的利用材质改变外，为了近一步强化散热与热互换效力，在模块外部也会采纳设置铝挤型散热鳍片，或自动式散热电扇，透过强迫气冷的手段强化加快热闲逸的目标。　　各式高功率LED灯具模块　　在LED元件的焦点，也有测验考试透过改良金线的建造逻辑，改用覆晶或共晶的模式将晶粒与外部进行保持，获得供给电源 的设想体例，而透过此法所制成的LED元件，内部毗连晶粒的导线从点的接触一举酿成面的保持，热传导的根本前提年夜幅强化，天然也能加快内部的热源闲逸到元件外部!但共晶或覆晶的制程手段本钱较高，对基板的周详度要求极高，假若基板的平整度欠安，也会影响后段制品的良率表示，其手艺成熟度仍需要时候考验。