LED灯具散热水平提高建议
来源：LED网时间：2015-03-20 【字体：大中小】
LED照明灯具的可靠性(寿命)很大程度上取决于散热水平，所以提高散热水平是关键技术之一。主要是解决芯片产生多余热量通过热沉、散热体传出去，这是个很复杂的技术问题。
LED灯具的功率，哪些LED需要考虑散热问题，功率LED需要散热。功率LED 是指工作电流在100mA以上的发光二极管。是我国行标参照美国ASSIST联盟定义的，按现有二种LED的正向电压典型值2.1V及3.3V，即输入功率在210mw及330mw以上的LED均为功率LED，都需要考虑器件热散问题，有些人可能有不同看法，但实践证明，要提高功率LED的可靠性(寿命)，就要考虑功率LED的散热问题。
散热有关参数与LED散热有关的主要参数有热阻、结温和温升等。
热阻是指器件的有效温度与外部规定参考点温度之差除以器件中的稳态功率耗散所得的商。它是表示器件散热程度的最重要参数。目前散热较好的功率LED热阻≤10℃/W，国内报道最好的热阻≤5℃/W，国外可达热阻≤3℃/W，如做到这个水平可确保功率LED的寿命。
结温是指LED器件中主要发热部分的半导体结的温度。它是体现LED器件在工作条件下，能否承受的温度值。为此美国SSL计划制定提高耐热性目标。芯片及荧光粉的耐热性还是很高的，目前已经达到芯片结温在150℃下，荧光粉在130℃下，基本对器件的寿命不会有什么影响。说明芯片荧光粉耐热性愈高，对散热的要求就愈低。
温升有几种不同的温升，我们这里所讨论的是：管壳－环境温升。它是指LED 器件管壳(LED灯具可测到的最热点)温度与环境(在灯具发光平面上，距灯具0.5米处)温度之差。它是一个可以直接测量到的温度值，并可直接体现LED器件外围散热程度，实践已证明，在环境温度为30℃时，如果测得LED管壳为60℃，其温升应为30℃，此时基本上可确保LED器件的寿命值，如温升过高，LED光源的维持率将会大幅度下降。
LED灯具的散热新问题：
随着LED照明产品的发展，有二种新的技术：其一，为了增大单管的光通量，注入更大的电流密度，如下面所提，以致芯片产生更多的热量，需要散热。其二，封装新结构，随着LED光源功率的增大，需要多个功率LED芯片集合封装在一起，如COB结构、模块化灯具等，会产生更多的热量，需要更有效的散热结构及措施，这又给散热提出新课题，否则会极大地影响LED灯具的性能及寿命。
而目前LED灯具的散热总效能只有50%，还有很多电能要变成热。其次，LED 大电流密度和模块化灯具等都会产生更多集中的余热，需要很好散热。
为提高散热水平我们提供以下几点建议：
1)，从LED芯片来说，要采取新结构、新工艺，提高LED芯片结温的耐热性，以及其他材料的耐热性，使得对散热条件要求降低。
2)，降低LED器件的热阻，采用封装新结构、新工艺，选用导热性、耐热性较好的新材料，包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等，使得热阻≤10℃/W或更低。
3)，降低升温，尽量采用导热性好的散热材料，在设计上要求有较好的通风孔道，使余热尽快散出去，要求升温应小于30℃。另外，提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。
4)，散热的办法很多，如采用热导管，当然很好，但要考虑成本因素，在设计时应考虑性价比问题。
此外，LED灯具的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外，要提高散热水平，采用导热好的材料，有报道称，散热体涂上某些纳米材料，其导热性能增加30%。另外，要有较好的机械性能和密封性，散热体还要防尘，要求LED灯具的温升应小30℃。
LED路灯光衰问题探讨
来源：电源网时间：2015-02-05 【字体：大中小】
LED路灯严重光衰的问题，需要从LED散热技术的根本来解决。目前中国LED 路灯成长率高于各国，据统计预测2013年仍将雄踞全球市场第一。去年中国科技部
定案的“十城万盏”半导体照明应用工程试点政策，虽说是透过中央政策创造出市场需求的经济发展典范，但是就厂商实际接案的第一线响应却不如预期。
政策与市场的落差，除了LED标准尚未全然规范可供厂商遵循外，另一个潜伏的技术问题就是“LED路灯严重光衰”，导致安装不到一年的LED路灯无法通过使用单位认证验收。前述的LED标准规范统一制定问题，已有可能在近期内拟订定案，至于“LED路灯严重光衰”就需要从LED散热技术的根本来解决。
LED路灯光衰竭的成因探讨
温度其实就是LED路灯光衰的关键问题，偏偏LED路灯就卡在这个环节。LED 路灯由于发光功率大于家用灯具，因此厂商在散热基板鳍片、散热模块的设计上费尽苦心，组装完毕需在灯具散热模块外面，加烤漆保护以防气候侵蚀。不料这个外部保护的喷漆却把散热模块的热度又封了回去，造成散热不良导致LED磊晶光衰。
LED磊晶发光热能属于小范围的集中热能，在高功率路灯的应用时，电力输入功率也大，LED的接口温度相当的高，在路灯长时间持续工作下，散热模块如不能有效散热，就会影响LED使用寿命及发光表现，像目前的LED路灯严重光衰就是这些因素所造成。LED路灯是在户外使用，有环境气候的干扰因素，所以多半的厂商是将LED路灯散热器外壳以阳极处理保护，或是加喷烤漆，以避免酸碱物质的侵蚀。
阳极处理的寿命不长，时日稍久还是会氧化变色，如果要拆下重工，不但耗时耗工也会增加维护成本;烤漆保护成本较低，保护的功效也好，但是一般烤漆没有散热功能，漆体本身会形成阻隔作用，等于是加大LED路灯散热器的热阻抗，不但没有帮助，反而因为把热能封锁在散热器内，让LED发光功率降低，最后就导致严重光衰。以上一直在LED灯具业界存在的严重困扰，几乎是目前公共工程LED路灯无法顺利通过采购单位验收的主因。
LED路灯光衰竭的解决建议
要解决这些既存问题，建议路灯厂商从基本材料上着手，从根本由内而外的解决高功率LED热源问题。举例来说在发光组件与铝基板的黏合时，导热胶就扮演关键角色，有些厂商以为导热胶膜或导热胶垫的导热系数要好，膜厚要越厚越好，却没想热阻问题。导热系数再好，碰到膜厚的热阻也没用。
更何况导热胶膜或软质导热垫片，并不能真正的与基板密合，贴合面其实存在着许多孔隙。这些孔隙在电子显微镜下观看，就像是空洞的气穴，也就是另一种形式的热阻质。在这么多干扰热传导的热阻存在之下，散热导热的效率无形中就被降低了。
热阻要低要用对导热胶，推荐网印施工的软陶瓷导热胶。网印施工的软陶瓷导热胶不同于传统的贴合式导热胶膜，软陶瓷导热胶是软质半液态，在网印机刮刀涂布于铝基板时，导热粒子会渗入基板表面的孔隙并予填补到满。这样就会形成一个完全平整没有孔隙的平面，与LED磊晶载板黏合时会完全的密合。
这样一来就把热阻减少到最低程度，热度就能迅速的被传导出去，自然就降低了LED晶粒的环境温度，也延长磊晶的寿命以及大幅延缓光衰的发生。此外由于网印施工的软陶瓷导热漆具有延展性，在高温烘烤或回焊时，会随着铝基板的热胀冷缩一起变化，应力非常小，不会造成铝基板弯翘，更不会爆板。
在LED灯具的外部保护推荐采用LED灯具软陶瓷散热漆。这种喷涂式软陶瓷散热漆可直接喷涂于LED灯具外部，施工操作简便，可适应各种形状的散热结构，也可调整成不同色彩，因应景观设计的需求。喷涂式散热漆内的软陶瓷粒子，是经过奈米化处理，粒子细微不仅易于喷枪操作，也让同一涂布面积上的导热粒子又多又密集，让温度挥发透散的面积也变大，让LED灯具的热能迅速的传导出去。
软陶瓷散热漆属于热固型材料，符合RoHS环保安全规范，施工程序简便也无需任何特殊机具，经过烘烤后热固，可长时间承受LED的高温不会有质变问题。在户外使用的LED路灯、景观灯、或是LED广告广告牌、也都会面临风吹雨打、酸雨鸟粪、空气粉尘、黑烟排放hELlip;等等的酸碱侵害。所以这种喷涂式软陶瓷散热漆一定要具备抗酸碱的特性，目前的抗酸碱值幅度在PH3~11，可以有效保护LED户外灯具外观不被侵蚀。
LED灯具的成本结构随着封装技术、载板设计、散热模块结构的精进发展，质量不断的提升，成本也随着技术发展及市场需求而下降。但是投入在材料改进的厂商还不多，这主要是跟台湾工商发展的历程与习性相关。台湾厂商长于制程与设计，在材料基础研发上着墨较少。所以在解决技术问题或降低成本等议题上，比较偏向采购思维或是生管思维。但是美日厂商在第一时间点，会从应用材料上去思考，从创新的角度去降低成本，提升质量及增加获利。
LED照明散热技术现状及进展
来源：时间：2015-01-15 【字体：大中小】
LED以其体积小、耗电量低、环保、坚固耐用以及光源颜色丰富等特点。备受广大用户的青睐。但是目前LED照明的发展面临的瓶颈之一就是散热，本文将通过分析照明过程中的发热问题对LED的影响，来引出散热技术在LED照明中的重要性，并且就目前以及将来的散热技术做概括和分析。
一、LED照明中存在的发热问题以及影响
1．LED照明存在的发热问题
在使用LED照明过程中，与使用传统照明方式一样，需要将电能转换为光能。然而在这两种方式中，没有一种能够完全地将电能转换成光能，而且只能将少数部分的电能转换成光能，其余大部分电能(60％一70％)在LED发光、照明的过程中转化成了热能。
尤其是对于大功率的LED器件及照明灯具来说，随着功率的不断增大，LED内部芯片的温度也会逐渐上升，而且LED内部芯片以及其它器件的性能会随着温度上升而下降，甚至失效。最终导致LED器件无法工作。
从根本上讲，结温的上升降低了PN结发光复合的几率。表现在光源上就是发光亮度下降，产生了饱和现象。因此发热问题是LED发展过程中亟待解决的问题。
2．发热问题对LED的影响
在上面发热问题中提到，发热问题不仅会影响到LED器件的寿命，还能够影响到发光亮度。经验证明，LED尤其是大功率LED的寿命主要依赖于芯片的结温，温度越高。可靠性越低，工作寿命越短。
因此不仅需要从LED材料、制作方式、封装结构以及发光原理等方面综合设计LED器件，更重要的是解决目前存在LED器件以及灯具中的散热问题，选择合适的封装结构、合理的散热方式，并应用到LED照明中。
二、LED照明散热技术现状
针对LED器件以及灯具在电能转化为光能方面的局限性，提出了散热技术这一概念。散热旨在解决在LED照明过程中，除去电能转化成的那一部分光能，由电能转化成的热量对LED内部芯片产生的影响(使得芯片性能下降、老化甚至失效)。
1、影响LED散热的主要因素
影响散热的主要因素有材料属性(导热率)、封装结构、封装材料、芯片尺寸、芯片材料、芯片上电流密度等。一般情况下，LED照明器件以及灯具是由芯片、电路基板、外部散热器以及驱动器四部分构成。
因此目前存在两种散热设计方案：一是减少LED 器件由电能转化成热能，实现过程需要通过提高LED内部器件的内量子效率，从而提高LED的出光效率，进而从内部解决LED在照明(使用)过程中产生的散热问题；
二面是从外部设计考虑出发，通过改变LED器件以及灯具的封装材料或者封装方式，以达到减小封装热阻的目的，有时还需要配置合适的散热器来解决高结温问题，进而实现延长LED器件的使用寿命。
2、目前存在的散热方式
由于在技术方面的局限性，目前多采用改变LED照明器件的外部设计或者使用散热器的方法来解决散热问题。LED照明器件的散热方式目前有很多种，可以分为封装级散热方式和灯具级散热方式。
封装级散热方式，顾名思义，它是通过优化LED内部封装结构以及材料来达到减小封装热阻的效果，主要分为封装结构方面的硅基板倒装芯片(FCLED)结构、金属线路板结构等和材料方面的基于基板材料和粘帖材料的择优选取原则。
而灯具级散热方式主要是指热量从封装基板到外部散热器的传递过程中实施散热的方式，主要分为被动散热和主动散热，主动散热是指通过系统以外的能量驱动，将LED 内部芯片以及本身器件的热量散发出去，主要包括加装风扇强制散热、液冷散热、半导体制冷散热、离子风散热和合成射流散热等；
而被动散热是指仅通过散热器本身，将在LED照明过程中产生的热量分散出去，达到降低结温的效果，主要有直接自然对流散热和热管(平板热管、环路热管和翅片式热管)技术散热两种。
3、几种散热方式举例
(1)材料的择优选取原则
在采用这种散热方式的前提就是封装结构已经确定，可以根据已经确定好的封装结构选择最合适的封装材料来提高系统导热性能，进而减少LED照明器件的封装热阻，最终达到系统散热的效果。封装材料可以大致地分为基板材料、粘贴材料和封装材料三种。
就基板材料而言，LED照明器件中涉及到的散热技术要求基板材料具有高电绝缘性、高稳定性、高导热性以及芯片匹配的热膨胀系数。常用的基板材料主要有硅、金属(铝、铜等)、陶瓷(A1N、SiC)和复合材料。
(2)液冷散热
液冷散热方式是一种利用液体在泵的强制带动下流经散热器表面的方式，耗散热量的散热技术。美国厂商Etemaleds曾推出一种“水冷式”LED灯——Etemaleds HydraLux一。它采用液冷散热方式，不仅省去了用于冷却灯泡内部的散热管、散热片及风扇等，而且没有在灯泡的上半部分包覆散热材料，它的光放射角扩大到了360度，如图1-1所示。
由上面的介绍可知，液冷散热方式是一种主动散热方式，然而液冷散热方式在制作过程复杂且难于实现，价格高，不适用于高温、震动等恶劣环境；而且在液冷散热方式在LED照明器件应用中，要求密封高的液体循环致冷装置，如果在生产过程中稍有不当，就会造成LED器件的损毁。
三、LED照明散热技术的进展
随着目前LED照明技术的日渐成熟，以及LED照明应用的普及，现有的散热技术不仅是基于封装结构、材料的，而且还有基于能量传递过程的。就封装材料中的基板材料在近几年中有了新的发展，且最新趋势指向了对于硅基氮化镓(GaN—on—Silicon)的研发。
在与已有的蓝宝石基板相比之下，硅基氮化镓有以下特点：能够减少热膨胀差异系数，能够强化LED发光强度，制造成本低、散热效果显著。因此硅基氮化镓受到了LED生产商的青睐。
四、结语
与传统的照明技术相比，LED并没有完全取代传统的光源，这是由于在LED照明技术方面仍存在着许多关键性问题，主要的瓶颈之一就是散热问题。虽然现有的散热方式有很多，但是还存在局限性，如实现困难，成本高、导热性能差、环境要求高以及技术不成熟等。
因此在LED照明散热技术方面还有待深人研究和发展，以便为LED相关技术的成熟发展和LED的广泛应用奠定基础。
解决LED灯泡发热的最佳方法
来源：互联网时间：2014-10-22 【字体：大中小】
LED灯泡发热怎么办?LED是会产生热量的，很多人就会以为LED是冷光源，这仅仅是指LED的发光原理而已。
LED灯泡发热的原因：
LED灯泡发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能，电光转换效率20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。
具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的：
内部量子效率不高，也就是在电子和空穴复合时，并不能100%都产生光子，通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90%。
内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，因为目前这种称为外部量子效率只有30%左右，大部分都转化为热量了。
就如前文所说虽然白炽灯的光效很低，只有151m/W左右，但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，但是却免除了散热的问题。
LED灯泡的散热解决方法：
解决LED灯泡的散热，主要从两个方面入手，封装前与封装后，可以理解为LED 芯片散热与LED灯泡散热。LED芯片散热主要与衬底和电路的选择与工艺有关，本文暂不阐述。本文主要介绍LED灯泡的散热，因为任何LED都会制成灯具，所以LED 芯片所产生的热量最后总是通过灯具的外壳散到空气中去。蕾雨斯灯饰照明认为如果散热不好，因为LED芯片的热容量很小，一点点热量的积累就会使得芯片的结温迅速提高，如果长时期工作在高温的状态，它的寿命就会很快缩短。然而这些热量要能够真正引导出芯片到达外部空气，要经过很多途径。具体来说，LED芯片所产生的热，从它的金属散热块出来，先经过焊料到铝基板的PCB，再通过导热胶才到铝散热器。所以LED酒店工程灯具的散热实际上包括导热和散热两个部分。
然而LED灯壳散热依据功率大小及使用场所，也会有不同的选择。现在主要有以下几种散热方法：
铝散热鳍片：这是最常见的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。
导热塑料壳：在塑料外壳注塑时填充导热材料，增加塑料外壳导热、散热能力。
空气流体力学散热：空气流体力学利用灯壳外形，制造出对流空气，这是最低成本的加强散热方式。
风扇灯壳内部用长寿高效风扇加强散热：造价低，效果好。不过要换风扇就是麻烦些，也不适用于户外，这种设计较为少见。
导热管散热技术：导热管利用导热管技术，将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具，如路灯等这是常见的设计。
表面辐射散热处理灯壳表面做辐射散热处理：简单的就是涂抹辐射散热涂料，可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。
LED不同波段的特殊用途
来源：互联网时间：2014-10-20 【字体：大中小】
1.UV LED(紫外LED):
(1) 低紫外：250nm-265 nm -285 nm -365 nm，现在已经能够做到250 nm -410 nm。这些都是INGaN/GaN材料碳化物。这些紫外可杀死水中所有细菌，其杀伤力可达98%，特别是285 nm。
(2)中紫外光：365 nm -370 nm去照都是国际通用，紫外光有杀伤力，一般医生手术时要求确保不带细菌。365nm-390nm一般用这个紫外来补牙医，其特点是：功能强、时间短。同时，国际上用365nm-370nm的波长用于辨别纸币的真伪。
(3)高紫外光：405 nm -410 nm,其晶片最大不超过2寸（也称紫外晶片）。从345－410nm的可以用于植物种子的培植。也有用405nm-410nm的用于人民币纸币的辨别真伪。
2．VIS LED（可见光LED）:
（1）蓝光：430 nm -450 nm -470 nm注意应用于蓝光波段，其主要成分是INGaN/GaN，但其含量低，容量低，不耐用，主要是用于蓝光波段。
（2）绿光：505 nm -520 nm -540 nm主要是用于绿光波段，其主要成分为：INGaN/GaN。556的主要成分是：GaP/ALInGaP,在国际光谱学上其就是人眼看得最清楚的纯绿。
（3）黄光：570 nm -590 nm波段主要应用为琥珀色(黄色)
600 nm -620 nm波段主要应用为橙色
（4）红光：630 nm -640 nm波段主要应用为红色，660 nm -730 nm波段长，主要应用为深红色。
3．Infra LED（红外光LED）:
从医学的角度上看，用660 nm -730 nm -780 nm光会促进植物生长。
730nm-760nm的做成医学成品可检查病人是否是植物人
760 nm－790nm－805nm用于医学上用于探测脂肪的含量。
850 nm -880 nm用于探测引擎器的转速。
900 nm主要做成检验仪器，用来检测人体血气、血糖等
940 nm主要作成遥控器，用于位置锁定。
1000 nm -1300 nm -1500 nm -1550 nm做成检测仪器主要检测人体酒精/纤维/一氧化碳/二氧化碳等挥发性强的气体。
另外一些特殊波段的特殊用途：
（1）250 nm -300 nm（0.1MW），350 nm -360 nm（1MW），380 nm -400 nm （5MW，20MA）。该产品由320nm~400nm波段光激发光触媒，能有效祛除办公室内空气中的甲醛、苯、二甲苯及日常办公室空气中的病毒、细菌、异味，预防病毒传染，减少疾病传播。同时又可以促进体内新陈代谢、增强免疫力，让我们精力充沛，家人身体健康。
（2）570—580纳米波长，引起蚊子视网膜模糊让它自动逃离。
（3）320nm~380nm紫外线，能促进皮肤新陈代谢，上皮肤生长力强，皮肤加厚，还可治疗牛皮藓（银屑病）、白癜风等；用于照明可使被照明物荧光效果强烈；还可用于工业辐射检测、化学成相、验钞。
（4）275nm~320nm紫外线；日光浴对人体的生理作用较强，他能引起皮肤光化学和光点过程，使皮肤产生诸多活性物质，对人体的内脏、精神系统、内分泌系统循环系统等都能起到良好作用；人体照射日光浴后引起皮肤发红，产生红斑效应，另一方面有使皮肤内的7—脱氢麦角胆固醇转化为维生素D3或D2，促进人体的正常钙磷循环，对室内工作人员、孕妇、幼儿等尤其重要。
（5）利用昆虫的视力在360nm附近紫外区域具有最大的灵敏度的特点；能够把昆虫引诱在一起而杀之
（6）315nm的特殊波长，紫外线B波段对动物的生理作用较强，对动物的内脏、神经系统、内分泌系统、循环系统的正常工作都能起到积极作用，促进蛋白质及维生素D3的合成。
因此我们可以分析出LED灯具散热失败的原因：
1.LED光源热阻大，光源热散不出，使用导热膏会使散热运动失败。
2.使用铝基板作为PCB连接光源，因铝基板有多重热阻，光源热传不出，使用导热膏会使散热运动失败。
3.没有一定空间给发光面进行热缓冲，会造成LED光源的散热失败，光衰提前。以上三类原因为现在行业中LED照明设备散热失败的主要原因，没有较为彻底的解决办法。一些大公司将灯珠一体化封装运用陶瓷衬底散热，但是由于成本较高无法得到普遍使用。
因此还提出了一些改善方法：
1.LED灯具的散热器的表面粗化是有效改善散热能力的方式之一。
表面粗化，就是不采用光滑面，可以物理和化学方法达到，一般就是喷砂和氧化的方法，着色也是一种化学方法，可以和氧化一道完成。型材磨具设计时，可以在表面加些筋道，增加表面积来改善LED灯的散热能力。
2.提高热辐射能力的常用方式是采用黑色着色的表面处理。
半导体制冷原理
半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。半导体制冷器的基本器件是热电偶对，即把一只N型半导体和一只P型半导体连接成热电偶（如图1），通上直流电后，在接口处就会产生温差和热量的转移。在电路上串联起若干对半导体热电偶对，而传热方面是并联的，这样就构成了一个常见的制冷热电堆。借助于热交换器等各种传热手段，是热电堆的热端不断散热并且保持一定的温度，而把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温，这就是半导体制冷的原理。
本文采用半导体制冷是因为与其他的制冷系统相比，没有机械转动部分、无需制冷剂、无污染可靠性高、寿命长而且易于控制，体积和功率都可以做的很小，非常适合在LED 有限的工作空间里应用。
散热方式通常有两种：第一种是主动式散热，即通过外加风扇、水冷或者热管回路、微通道致冷、半导体致冷等强迫致冷的方法等来进行散热，其特点是散热效率高，散热器体积小，结构紧凑。缺点是会增加额外的功耗，并且考虑到灯具有防护等级等要求，还会增加灯具设计的难度;第二种是被动式散热，主要依靠空气的自然对流，通过散热片将热源产生的热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小相关。这种方式结构简单，但散热效率比较低。
一、热磁子散热器工作原理
在电流通过导线时，导线的周围会形成螺旋磁场；同样，在热流通过条形热磁子材料时，条形热磁子材料的周围也会形成螺旋形的热场，在螺旋热场作用下形成热气流动，我们称之为热场气流。热场气流与冷空气形成主动交换，达到散热的目的。因此，热磁子散热器属于
动态散热类别。
采用条状散热：在散热器中加入热磁子材料后，散热器表面会形成与热传播方向横向移动的热场气流，如果我们在散热器上设计许多与热传播方向平行的条，在每一个条状体上都会产生围绕着条状旋转的螺旋形热场气流，这就加大了热场与冷空气的换热面积和能力。因此，我们推荐热磁子散热器设计成条形状。
材质的选择
热传导系数 (单位： W/mK)
银 429
铜 401
金 317
铝 237
铁 80
铅 34.8
1070 型铝合金 226
1050型铝合金 209
6063 型铝合金 201
6061型铝合金 155
一般说来，普通风冷散热器自然要选择金属作为散热器的材料。对所选用的材料，希望其同时具有高比热和高热传导系数，从上可以看出，银和铜是最好的导热材料，其次是金和铝。但是金、银太过昂贵，所以，目前散热片主要由铝和铜制成。相比较而言，铜和铝合金二者同时各有其优缺点：铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大，且铜制散热器热容量较小，而且容易氧化。另一方面纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多。所以在散热器的发展史上也出现了以下几种材质的产品：
纯铝散热器
纯铝散热器是早期最为常见的散热器，其制造工艺简单，成本低，到目前为止，纯铝散热器仍然占据着相当一部分市场。为增加其鳍片的散热面积，纯铝散热器最常用的加工手段是铝挤压技术，而评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底座的厚度和Pin-Fin 比。Pin 是指散热片的鳍片的高度，Fin 是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin 比是用Pin 的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大，代表铝挤压技术越先进。
纯铜散热器
铜的热传导系数是铝的1.69 倍，所以在其他条件相同的前提下，纯铜散热器能够更快地将热量从热源中带走。不过铜的质地是个问题，很多标榜“纯铜散热器”其实并非是真正的100%的铜。在铜的列表中，含铜量超过99%的被称为无酸素铜，下一个档次的铜为含铜量为85%以下的丹铜。目前市场上大多数的纯铜散热器的含铜量都在介于两者之间。而一些劣质纯铜散热器的含铜量甚至连85%都不到，虽然成本很低，但其热传导能力大大降低，影响了散热性。此外，铜也有明显的缺点，成本高，加工难，散热器质量太大都阻碍了全铜散热片的应用。红铜的硬度不如铝合金AL6063，某些机械加工(如剖沟等)性能不如铝；铜的熔点比铝高很多，不利于挤压成形( Extrusion )等等问题。
铜铝结合技术
在考虑了铜和铝这两种材质各自的缺点后，目前市场部分高端散热器往往采用铜铝结合制造工艺，这些散热片通常都采用铜金属底座，而散热鳍片则采用铝合金，当然，除了铜底，也有散热片使用铜柱等方法，也是相同的原理。凭借较高的导热系数，铜制底面可以快速吸收CPU释放的热量；铝制鳍片可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散热的形状，并提供较大的储热空间并快速释放，这在各方面找到了的一个均衡点。
利用陶瓷材料的红外线辐射进行散热。
通过采用热辐射散热，可以提高投光器的散热效率，无需再使用冷却风扇。不使用冷却风扇可以降低故障风险（风扇因发生某种故障而瘫痪、导致无法散热的风险），而且，因为无需多片状散热片，所以不会积尘，省去了清扫的麻烦。在制造台灯时，通过采用热辐射散热，成功实现了光源附近的外壳的超薄设计。
1、SynJet替代风扇
应用到LED照明散热上面，SynJet的大致原理是一个类似振动膜的元件以一定频率振动压缩腔内的空气，空气受压缩后从细小的喷嘴高速喷出，形成空气弹喷向散热片，同时空气弹带动散热片周围的空气流动带走热量。据介绍，该技术原先用于芯片的散热，LED照明兴起之后，被用于替代硕大的风扇。
相对于风扇来说，SynJet散热模组有以下几个特点：
功耗比风扇低：SynJet散热模组主要的耗能部分是一个驱动模块，振动膜，相对风扇的电机部分功耗要低。据介绍，以10WMR16为例，长时间点亮后，LED焊接处温度约为50℃；15WPar20，约为55-60℃。
体积小、质量轻：由于SynJet散热模组的特殊结构，所以可以做到比较小的体积，可以用在一些无法安装风扇的筒灯中。小尺寸，良好的散热可以使小尺寸的LED灯具实现较大功率和亮度。
低噪音：风扇的电机在转动是不可避免的产生噪音，如果是用在室内照明，夜深人静时这样的噪音会比较明显。SynJet散热模组的振动膜在人耳不敏感的频率下振动，噪音很小，甚至感觉不到噪音。据介绍，SynJet散热模组有三组频率可调。
寿命长：SynJet散热模组结构简单，寿命可达10万小时，而风扇通常只有5000小时，对于长寿命著称的LED灯来讲，5000显然有点拖后腿。在应用SynJet散热模组时，有一点要特别注意的就是整个灯杯要有开口，保障内部空气可与外界交换，否则SynJet的散热效果会打折扣。
2、均热板技术
热能有个规律，它会往热阻值低的地方传递。如果热量无法通过散热介质传导出去，它就会传递到PCB上，长时间运行会导致PCB过热变形、损坏。因此，满载做功时单位面积内的巨大热能是一个显卡最难克服的散热问题。下面是目前几种传统散热方式在热传密度上的横向比较：
一个50cm2，6mm厚的真空均温板HeatFlux热传密度可达115W/cm2，是铜热管的10倍以上，VaporChamber真空腔均热板比纯铜基板具有更好的热扩散性能，特别适合于大功率的CPU、GPU的使用。
如图所示，为真空腔均热板散热过程示意图，芯片产生热能通过大面积均热板迅速吸收和传导，使封装的介质开始由液体转化为气体，通过蒸发区将热能带出。气态介质膨胀至整个真空腔，将带出的热能迅速传导到整个封装的铜内腔体中并传导到铝鳍片上。铝鳍片的热能经过风扇强制对流冷却后，使工质失去热能冷却，变化为液态通过内腔管壁毛细作用，然后回流到底部蒸发区，又吸收到新的热能，并再度气化将热带出，形成一个循环。
总结起来，真空均热板优势有：
一.均热板的阻抗为业界中最低之一，将300W应用于25mmx25mm时的测量值为0.05C/W
二.尺寸外型非常灵活，均热板面积可达200mmx200mm
三.克服了方向性限制，全面提升了电子组件/系统的效能
3、自激式振荡流热管/环路热管
它们作为传统热管技术的延伸，也是依靠液体相变实现换热的，传热能力较烧结热管提高20-30%，具有传热效率高、结构简单、成本低、适应性好、热输运距离远等特点，是解决大功率LED灯散热问题最为有效的解决方案。
4、离子风散热技术
Tessera把这套系统命名为EHD(Electro Hydro Dynamic电子液动力)散热，其概念实际上相当简单，基于正负电子中和的原理，由一对电极的一端产生正电离子，飞向另一端的
负电离子，便能带动空气形成稳定气流，即“离子风”带走热量，在完全没有活动部件的情况下实现了静音散热。
离子风的散热技术，与现在的散热技术相比，这种新的散热技术可以提升250%的散热效率。采用这种技术的离子风引擎两端各有一个高电压电极，电极之间的电压差高达数千伏，在这种情况下，空气中的气体分子实现离子化就产生了离子风，这种离子风可以高效的带走芯片所产生的热量。这种离子风引擎可以安装在需要散热的芯片上，这样无需风扇就可以起到强大的散热作用，并且其散热效率远高于目前的散热产品。
如果普通散热器可以将温度降到60°C的话，这种离子风散热引擎可以将温度降至35°C。在热管的帮助下，离子风引擎散热效果与现在的散热技术相比可以提升250%。目前相关技术人员正在努力使离子风技术支持低电压运行环境。
5、PDC热处理材料
PDC(polycrystalline diamond composite)即聚晶金刚石复合片，是聚晶金刚石(polycrystallin diamond，PCD)和硬质合金底层形成的一种复合材料.它既有PCD的高硬度又有一定的韧性和抗冲击性能，是一种重要的超硬刀具材料。
PDC的产品属被动式非金属散热材料Passive Dimensional Dissipationmaterial(简称PDD)，并将导热及散热的功能结合，成为最佳热处理解决方案。
有Coating PDC材料的散热片，其散热效果与Coating ITRI(奈米碳球)的散热性能相当。
6、纳米碳球应用于辐射散热技术
受限于节能与产品轻薄短小之需求，非主动散热日益受重视，应用辐射红外线的涂料散热方式是目前相当热门的研究领域，特别是应用于高功率LED与太阳电池等产品，其散热好坏会直接反应在产品效能上，并且为了节能减碳的诉求，这类产品通常不会加装风扇散热。一般导热材必须有高的Loading，藉由填充粒子间的界面接触传导热，因此界面阻抗成为主要的热能传递障碍。碳簇材料(黑体)辐射冷却效果佳。在相同温度(90°C)下，以红外线摄相仪观测，有涂装的很火红(辐射发射率达98%)，并且明显降温速度较快，显示涂层具辐射冷却效果。将此应用于单颗5WLED台灯制品，LED温度可由75.1°C降至50.8°C，亮度增加30%且寿命可大幅提升(图六)。辐射散热的效果常随散热鳍片之设计而略有不同，一般来说，涂装纳米碳球之鳍片可较相同形状未涂装样品降温达6°C以上。因应节能与非主动散热需求，产品可藉简易的涂布技术应用于铝鳍片散热、LED照明、车灯、工业计算机、太阳能电池散热、随身装置、游戏机等应用产品。相关产品市场产值大，目前成果已商品化应用于LED台灯产品。