铝基板LED散热模块热传材料分析

——LED 封装用环氧树脂的导热LED 为什么要散热?理论上LED 总的电光转换效率约为54% (这是非常理想的情况下的估计结果, 而制造工艺中的任何疏漏、材料上的任何缺陷均将造成其能量转换效率的下降，而基于目前LED 技术发展的水平，见诸报导的最高的电光转换效率还不到理论值的一半，而实际应用中更多的是不足其理论值的1/4 ！剩余的电能将以热能的形式释放，这就是LED 产生热的原因。

•LED 的热性能直接影响其：•1、发光效率－温度上升，光效降低。

•2、主波长－温度上升，蓝光向短波长漂移，其它颜色向长波长的漂移(红移。

•3、相关色温(CCT－温度上升，白光的相关色温升高，其它颜色的相关色温降低。

•4、正向电压－温度上升，正向电压降低。

•5、反向电流－温度上升，反向电流增大。

•6、热应力－温度上升，热应力增大。

•7、器件的使用寿命－温度上升，器件的使用寿命减短。

•8、如果LED 封装有荧光粉，环氧树脂等，温度的上升还将导致这些材料发生劣化。

假如以结温为25度时的发光为100%，那么结温上升至60度时，其发光量就只有90%；结温为100度时就下降到80%；140度就只有70%。

可见改善散热，控制结温是十分重要的事。

而且，结温不但影响长时间寿命，也还直接影响短时间的发光效率，例如Cree 公司的XLamp7090XR-E 的发光量和结温的关系如图2所示。

一、LED为什么要散热图1. 光衰和结温的关系LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED 的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短，依照阿雷纽斯法则温度每降低10℃寿命会延长2倍一、LED为什么要散热•除此以外LED 的发热还会使得其光谱移动；色温升高；正向电流增大（恒压供电时）；反向电流也增大；热应力增高；荧光粉环氧树脂老化加速等等种种问题，所以说，LED 的散热是LED 灯具的设计中最为重要的一个问题。

一、LED 为什么要散热二、散热途径热传导和对流需要借助介质进行，而热辐射则不需要(如真空中热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射。

版权所有 转载请注明出处LED 散热材料分析夏俊峰 2011.03.15前言LED 进入高亮度、大功率以来，LED 的热量问题已经被大家所认识。

无论是上游的芯片制造，中游的封装，还是下游的应用，都在研究散热问题。

一些过去不为LED 行业人士所熟悉的材料逐渐被引入到LED 行业来。

有些材料被生产厂商宣传的过分理想，给LED 行业人士带来一些不正确的认识。

本文的目的就是简单地对一些材料做些分析，让大家有个明确的认识，避免不正确地应用。

一、针对LED 散热引入的新材料本文主要是分析“新”提出来改善散热的材料，有关芯片制造采用的衬底材料，需要更专业的人员去研究，本文就不涉及了。

这里主要讲讲封装和应用方面的“新”材料。

这里对“新”字加了引号，是说明这些材料其实并不一定是新研究出来的，很多是早已有之，只不过是新被LED 行业引入应用的。

所谓隔行如隔山，对于LED 行业的人来说，绝大多数人没有听说或接触过，所有就可以把它们当做新材料了。

至今，已经被提出改善LED 散热的“新”材料，主要有：封装方面：硅底座、陶瓷底座等。

应用方面：陶瓷散热器、导热塑料散热器、石墨类散热材料等。

二、封装方面的“新”散热材料分析最早封装大功率LED 时，芯片是固定于铜质底座上的。

这种方式，芯片的产生的热量能够很快传导到与之连接的散热器上。

即使现在来看，这也是最好的一种封装导热方法。

但是早期的封装，没有从应用方面很好地考虑，没有解决LED 与散热器的连接问题，见图1。

因此，使用时必须借助一块铝基板。

由此，铝基板开始在LED 行业大行其道。

正是由于这种封装的LED 的应用方面的问题，不久出现了将芯片直接固定于铝基板上的封装。

解决了LED 与散热器的连接问题。

不过这种封装没有流行起来。

但是，这种封装形式实际上就是现在的所谓COB 封装的雏形。

COB 封装若采用了铜基材，本质上就是回归到了图1、并改善了安装的状况。

这种封装对具有上下电极的芯片来说，有一个问题，就是底座带电。

LED散热问题的解决方案LED（Light Emitting Diode）是一种半导体发光器件，由于其高效、节能的特点，被广泛应用于照明、显示等领域。

然而，由于LED本身的特性，会产生大量的热量，如果不能有效散热，会导致LED的寿命缩短甚至损坏。

因此，解决LED散热问题是非常重要的。

一、散热原理LED的散热原理主要是通过导热材料和散热器来将LED产生的热量传导并散发到周围环境中。

在LED灯具中，LED芯片通过导热材料与散热器相连接，导热材料起到了导热的作用，将LED产生的热量迅速传导到散热器上，再通过散热器的散热片将热量散发出去。

二、散热材料的选择1. 导热胶：导热胶是一种常用的散热材料，其具有导热性能好、易于施工的特点。

在LED灯具中，可以将导热胶涂抹在LED芯片和散热器之间，起到填充缝隙、提高导热效果的作用。

2. 铝基板：铝基板是一种具有良好导热性能的散热材料，常用于LED灯具的散热设计中。

铝基板可以将LED芯片与散热器紧密连接，有效地传导热量，并且具有良好的散热效果。

3. 铜基板：铜基板是一种导热性能更好的散热材料，与铝基板相比，铜基板具有更高的导热系数和更好的导热性能。

在某些对散热要求较高的LED灯具中，可以选择铜基板作为散热材料。

三、散热器的设计散热器是LED灯具中非常重要的组成部分，其设计合理与否直接影响到LED的散热效果。

以下是几种常见的散热器设计：1. 散热片式散热器：散热片式散热器是一种常见的散热器设计，其通过散热片的设计增大散热面积，提高散热效果。

散热片通常采用铝合金材料制成，具有良好的导热性能和散热效果。

2. 风扇散热器：风扇散热器通过风扇的运转产生风流，增加空气流动速度，提高散热效果。

风扇散热器通常由散热片和风扇组成，散热片通过导热材料与LED 芯片相连接，风扇通过产生风流将热量带走。

3. 管状散热器：管状散热器是一种利用导热材料制成的管状结构，通过管道内的液体或气体循环流动，将热量带走的散热器。

LED散热问题的解决方案LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明技术，具有节能、环保、寿命长等优点，因此在室内照明、汽车照明、户外广告牌等领域得到广泛应用。

然而，由于LED发光时会产生大量的热量，如果不能有效地散热，会导致LED的发光效率下降、寿命缩短甚至损坏。

为了解决LED散热问题，我们需要采取一系列的措施。

下面将详细介绍LED散热问题的解决方案。

1. 散热材料的选择散热材料是解决LED散热问题的基础。

常见的散热材料包括铝基板、铜基板、陶瓷基板等。

这些材料具有良好的导热性能，能够有效地将LED产生的热量传导到散热器上，并通过散热器将热量散发到空气中。

2. 散热器的设计散热器是LED散热的重要组成部分，其设计合理与否直接影响到LED的散热效果。

散热器应具有足够的散热面积和散热片，以增加与空气的接触面积，提高散热效率。

同时，散热器的材质也应具有良好的导热性能，如铝合金等。

3. 散热风扇的运用散热风扇可以增加空气流动，加速热量的散发。

在LED散热器设计中，可以考虑将风扇与散热器结合起来，通过风扇的转动，增加空气对散热器的冷却效果。

同时，风扇的选用要注意噪音控制，以免影响使用环境。

4. 散热导管的应用散热导管是一种通过导热材料将热量从LED传导到散热器的装置。

散热导管具有良好的导热性能和可塑性，可以根据LED灯具的结构进行弯曲和安装，提高散热效果。

5. 散热胶的使用散热胶是将LED灯珠与散热材料之间进行粘接的材料。

散热胶具有良好的导热性能和绝缘性能，能够有效地传导热量，并固定LED灯珠，防止其松动。

6. 散热设计的优化在LED灯具的设计中，应根据实际情况进行散热设计的优化。

例如，合理安排LED灯珠的布局，增加散热面积；合理选择LED灯珠的功率和数量，避免过高的功率密度导致散热问题；合理设置散热器和散热风扇的位置，以提高散热效果。

7. 温度监测与控制LED灯具的温度监测与控制是保证LED散热效果的重要手段。

LED散热方式及散热材料设计介绍散热的方式——主要是物理方式1.辐射辐射是指机体以发射红外线方式来散热。

当皮肤温高于环境温度时，机体的热量以辐射方式散失。

辐射散热量与皮肤温、环境温度和机体有效辐射面积等因素有关。

在一般情况下，辐射散热量占总散热量的40%。

当然，如果环境温度高于皮肤温，机体就会吸收辐射热。

炼钢工人在炉前作业，炎热的夏季农民在日照下田间劳动也会遇到这种情况。

2.传导与对流传导就是机体通过传递分子动能的方式散发热量。

当人体与比皮肤温低的物体（如衣服、床、椅等）直接接触时，热量自身体传给这些物体。

临床上，用冰帽、冰袋冷敷等方法给高热病人降温，就是利用这个原理。

对流就是空气的流动，这是以空气为介质来进行散热。

散热器与环境的热交换当热量传到散热器的顶部后，就需要尽快地将传来的热量散发到周边环境中去，对风冷散热器而言就是要与周围的空气进行热交换。

这时，热量是在两种不同介质间传递，所依循的公式为Q=α X A X ΔT，其中ΔT为两种介质间的温差，即散热器与周围环境空气的温度差；而α为流体的导热系数，在散热片材质和空气成分确定后，它就是一个固定值；其中最重要的A是散热片和空气的接触面积，在其他条件不变的前提下，如散热器的体积一般都会有所限制，机箱内的空间有限，过大会加大安装的难度，而通过改变散热器的形状，增大其与空气的接触面积，增加热交换面积，是提高散热效率的有效手段。

、要实现这一点，一般通过用鳍片式设计辅以表面粗糙化或螺纹等办法来增大表面积。

当热量传递给空气后，和散热片接触的空气温度会急速上升，这时候，热空气应该尽可能和周围的冷空气通过对流等热交换方式来将热量带走，对风冷散热器来说，最主要的手段便是提高空气流动的速度，使用风扇来实现强制对流。

这点主要和风扇的设计和风速有关，散热器风扇的效能(例如流量、风压)主要取决于风扇扇叶直径、轴向长度、风扇转速和扇叶形状。

风扇的流量大都采用 CFM为单位(英制，立方英尺/分钟)，一个CFM大约为0.028mm3/分钟的流量。

史上最全LED散热问题（二）
第二部分：LED灯具的散热
前面讲的是LED芯片的散热，然而任何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。

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结温的状态，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灯具的散热实际上包括导热和散热两个部分。

1、铝基板的导热
目前几乎绝大多数的LED灯具中都采用了铝基板。

铝基板上电路的铜箔为了要导电和导热要有足够的厚度和宽度，其厚度在35?m-280?m之间。

其宽度最好尽可能布满整个基板，以便把热传下去。

而下面一层绝缘体则要求其绝缘性能很好，而且还要导热性能很好。

然而这两个性能是矛盾的，通常都是导体的导热性能好，而绝缘体的导热性能差。

又要导热好又要绝缘好是很难做到的。

也是一种科研的课题。

2、导热胶的导热
铝基板虽然已经解决了从LED连接到以铝板为基板的电路上，可以把热传递到铝板上，但是遗憾的是，这个铝板往往还不是最终的散热器，通常还要把这个铝板连接到真正的散热器上去。

最简单的方法就是用铆钉或螺钉的方法连接到散热器。

但是这种方法往往会形成空气隙，而很小的空气隙产生的热阻会比其他热阻大几十倍。

大功率LED灯的散热性能分析随着LED灯的广泛应用，越来越多的场合需要使用大功率LED灯，如室外景观照明、道路照明等等。

然而，由于大功率LED灯的高功率密度和较高的工作温度，其散热和热管理问题成为限制其使用寿命和稳定性的主要因素之一。

本文将从理论上分析大功率LED灯的散热性能，并探讨可能的改进方案。

大功率LED灯的散热原理是基于热传导和自然对流来实现的。

当LED灯工作时，会产生大量热量，这些热量会通过LED灯的金属基板传导到散热器上，进而通过空气自然对流散出。

因此，散热器的材料和结构对于LED灯的散热效果非常重要。

通常情况下，大功率LED灯的散热器采用的是铝制材料，其热导率比较高，能够有效地将LED灯产生的热量传导到散热器表面。

同时，散热器的结构也需要设计得合理，以最大化热量的散出效果。

二、大功率LED灯的散热问题及其解决方案1. 散热器设计不合理散热器设计不合理是导致LED灯散热不良的主要原因之一。

例如，散热器的散热片密度过高、散热片间距过小、散热器的通风口设计不合理等等，都会导致LED灯散热不良。

解决这个问题的方法是通过CAD/CAM软件模拟和设计，优化散热器结构，提高散热器的热量传导效率。

2. 散热器和LED灯之间的热接触不良散热器和LED灯之间的热接触不良也是一个常见的散热问题。

这个问题通常出现在散热器的表面存在氧化物、灰尘等物质的情况下，会影响散热器表面与LED灯的热接触，影响散热效果。

解决这个问题的方法是注意保持散热器表面的清洁，并定期进行维护和清理。

3. 环境温度过高环境温度过高也会导致LED灯的散热不良。

在高温环境下，LED灯的工作温度会进一步上升，进而影响LED灯的工作寿命和性能。

解决这个问题的方法是选择适当的工作环境，定期检查和清洁散热器，并采取有效的降温措施，如使用风扇等。

综上所述，大功率LED灯的散热是保证其长期稳定运行和提高其使用寿命的关键因素。

开发高效的散热技术和方案，并进行合理的散热设计和现场管理，是解决大功率LED灯散热问题的主要方法。

led灯铝板原理LED灯铝板原理LED灯铝板是一种将LED灯珠与铝基板相结合的组件，主要用于LED照明灯具的散热和电路连接。

LED灯铝板的原理是基于铝的优良导热性能和LED灯的发光原理。

一、铝的导热性能铝是一种优良的导热材料，具有良好的热传导性和散热性。

LED灯作为一种半导体光源，发光时会产生大量的热量。

如果不能及时散发这些热量，LED灯的温度会升高，影响其稳定性和寿命。

而LED 灯铝板的设计就是为了解决这个问题。

铝基板可以通过与LED灯珠直接接触，将LED灯产生的热量迅速传导到铝基板上，并通过散热鳍片或散热器将热量散发到空气中，从而保持LED灯的良好散热效果。

二、LED灯的发光原理LED是发光二极管的简称，是一种能够将电能直接转化为光能的电子元件。

LED灯由多个LED灯珠组成，每个LED灯珠都是由半导体材料制成的。

当电流通过LED灯珠时，半导体材料中的电子与空穴结合，产生能量释放。

这种能量释放的过程就是LED灯发光的原理。

LED灯的颜色和亮度可以通过控制电流和半导体材料的不同来实现。

三、LED灯铝板的作用LED灯铝板在LED照明灯具中起到了重要的作用。

首先，LED灯铝板通过与LED灯珠直接接触，将LED灯产生的热量迅速传导到铝基板上，保证LED灯的良好散热效果。

其次，LED灯铝板上的电路连接器可以将LED灯珠与电源连接起来，实现电流的传输和控制。

此外，LED灯铝板还可以起到固定LED灯珠的作用，使其稳定地固定在灯具上。

四、LED灯铝板的制作工艺LED灯铝板的制作工艺主要包括以下几个步骤：铝基板的选择和切割、铜箔的粘贴、电路的焊接和组装等。

首先，选择合适的铝基板材料，根据LED灯的功率和尺寸进行切割。

然后，在铝基板上粘贴铜箔，形成电路连接器的导线。

接下来，将LED灯珠焊接在铜箔上，实现LED灯珠与电路的连接。

最后，将组装好的LED灯铝板安装在灯具中，完成LED照明灯具的制作。

五、LED灯铝板的应用领域LED灯铝板广泛应用于各种LED照明灯具中，如室内照明灯、道路照明灯、汽车照明灯等。

本文主要运用热传导、对流、辐射以及能量守恒定律等相关理论知识，对LED散热器的导热、散热机理进行了简单的分析，并就环境温度、散热器导热系数、表面材料的辐射系数等因素对LED灯结温的影响进行了讨论。

最后通过实验对部分分析结果进行了验证。

LED灯由于节能、环保、工作寿命长等特点而倍受社会各界的关注，然而大功率LED 灯在工作过程中，除发光外同时产生大量热能，而LED结温(芯片温度)的高低直接影响灯具的寿命。

因此，大功率LED灯需要散热器将热量二次导出，并散发到环境中。

通电开始LED 灯及散热器的温度会不断升高，工作一定时间后，LED灯产生的热量与散热器等散出的热量达到一定的平衡，最终LED灯的结温达到一个稳定状态。

LED灯结温的高低除与其本身的参数、实际功率有关外，还与散热器的性能有关，下面就LED结温与散热器性能的关系及LED散热器导热、散热的机理进行分析、讨论。

一、LED散热器导热、散热机理分析我们采用同样的灯源、环境和连接方式，对不同的散热器进行分析，在实际LED结温测试时，为了测温点的稳定性，我们给LED灯及散热器外置了一个玻璃箱(参见图1)。

Q产=W*a*t式中：Q产：LED灯工作时产生的热量W：LED实际功率a：系数(与发光效率有关)t：时间产热在一定条件下，LED灯工作时，同样的灯源和电源产生的热量可以简单地认为与其功率、时间等成正比，基本上是一个恒定值，与散热器无关，可用下式表示：散热图1所示LED散热过程如下：首先，LED灯产生的热量少部分传递给灯罩，大部分通过铝基板传给散热器，再由散热器上端面传导至散热器外表面，然后由散热器外表面、灯罩(因实验条件相同，这里假定灯罩传递的热量数值变化不大，是一个定值)等渠道通过热辐射、对流等方式将热量传给玻璃箱内的空气，最后热量再通过玻璃箱直接传到环境空气中。

其中LED灯到散热器外表面的传热方式以传导为主，另外有少量热(散热器内腔)通过对流和辐射等方式传递，为便于分析在此忽略不计。

在LED 灯饰行业中，热传导与散热问题是目前灯饰设计的一个重要环节，也可以说，如果设计过程中，热传导与散热问题没有解决的话，这款产品极有可能是个废品！而且，热传导的问题没有解决，散热器做的再大也没有用。

所以，我就铝基板的热传导方面提供一个思路，以供大家参考。

铝基板作为一个特别重要的导热材料，在布线过程中有特别的要求。

下面就目前行业中最为常用大功率LED 来讨论一下用铜箔做热传导的方式。

在行业中，非常普遍的布线方式如下图：
LED 产生的热量仅靠同LED 热沉同样大的铜箔面传导到铝基板，剖视图如下：
铝基板
基板绝缘层
、导热铜箔
如果这样，导热路径可以这样解释：
LED 热沉-----导热硅脂-------与热沉同样大的铜箔------铝基板绝缘层------铝板-------散热器
可以从图中看出，LED 到铝基板的导热路径仅仅和LED 的热沉大小一样。

如果我们改变一下思路，将铝基板做如下设计，如下图：
我们都知道，铜的导热系数要比铝的的导热系数大很多，我们这样设计，将LED 热沉的焊盘用铜箔层尽可能加大，将LED 热沉传导的热量在铜箔层快速传导开，再传导到下层铝板上，人为增加导热路径，将大大降低LED 热沉的温度，尽可能的延长LED 的工作寿命。

LED散热模块热传材料介绍作者：佚名信息来源：中国半导体照明网阅：1242 发布时间：2010年5月31日编录：admin概述在LED产品应用中﹐通常需要将多个LED组装在一电路基板上。

电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着LED输出功率越来越高,基板还必须扮演散热的角色﹐以将LED晶体产生的热传派出去﹐因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。

传统LED由于LED发热量不大﹐散热问题不严重﹐因此只要运用一般的铜箔印刷电路板(PCB)即可。

但随着高功率LED越来越盛行PCB已不足以应付散热需求。

因此需再将印刷电路板贴附在一金属板上，即所谓的Metal Core PC B，以改善其传热路径。

另外也有一种做法直接在铝基板表面直接作绝缘层或称介电层，再在介电层表面作电路层，如此LED模块即可直接将导线接合在电路层上。

同时为避免因介电层的导热性不佳而增加热阻抗，有时会采取穿孔方式，以便让LED模块底端的均热片直接接触到金属基板，即所谓芯片直接黏着。

接下来介绍了几种常见的LED基板材料﹐并作了比较。

印刷电路基板(PCB)常用FR4印刷电路基板，其热传导率0.36W/m.K，热膨胀系数在13 ~ 17ppm/K。

可以单层设计，也可以是多层铜箔设计(如图2)。

优点︰技术成熟，成本低廉，可适用在大尺寸面板。

缺点︰热性能差，一般用于传统的低功率LED。

图1 多层PCB的散热基板金属基印制板(MCPCB)由于PCB的热导率差﹑散热效能差﹐只适合传统低瓦数的LED。

因此后来再将印刷电路基板贴附在一金属板上﹐即所谓的Metal Core PCB。

金属基电路板是由金属基覆铜板(又称绝缘金属基板)经印刷电路制造工艺制作而成。

根据使用的金属基材的不同，分为铜基覆铜板、铝基覆铜板、铁基覆铜板﹐一般对于LED散热大多应用铝基板。

如下图：图2 金属基电路板的结构MCPCB的优点：（1）散热性常规的印制板基材如FR4是热的不良导体，层间绝缘，热量散发不出去。

LED散热问题的解决方案一、引言随着LED（Light Emitting Diode）技术的快速发展，LED照明应用越来越广泛。

然而，由于LED本身的发光效率较高，产生的热量也相应增加，导致LED散热问题成为制约其长寿命和稳定性的重要因素之一。

本文旨在探讨LED散热问题的解决方案，以确保LED照明设备的正常运行和寿命的延长。

二、问题分析LED散热问题的主要原因是LED器件在工作过程中产生的热量无法及时有效地散发出去，导致器件温度升高，进而影响其发光效率和寿命。

因此，解决LED散热问题的关键在于提高散热效率，降低器件温度。

三、解决方案1. 散热材料的选择选择合适的散热材料可以有效提高散热效率。

常见的散热材料包括铝基板、铜基板和陶瓷基板等。

铝基板具有较好的散热性能和成本效益，适用于大多数LED照明应用。

铜基板具有更高的热导率，适用于高功率LED照明应用。

陶瓷基板具有良好的绝缘性能和耐高温性能，适用于特殊环境下的LED照明应用。

2. 散热结构的设计合理的散热结构设计有助于提高LED散热效率。

可以采用散热片、散热鳍片、散热管等结构来增大散热面积和散热表面，提高散热效果。

同时，还可以通过优化散热结构的通风设计，增加空气流通量，加速热量的散发。

3. 散热系统的优化LED散热系统的优化对于解决散热问题至关重要。

可以通过合理设计散热系统的布局，提高散热系统的整体散热效率。

例如，可以合理安排散热器、风扇和散热风道的位置和数量，以确保热量能够迅速有效地被散发出去。

4. 温度监测与控制LED散热问题的解决还需要进行温度监测与控制。

可以通过在LED器件上安装温度传感器，实时监测器件的温度变化。

当温度超过一定阈值时，可以通过控制系统调节散热系统的运行状态，以降低器件温度。

5. 环境温度控制LED照明设备的环境温度也会对散热效果产生影响。

因此，需要合理控制LED照明设备所处环境的温度。

可以通过合理的通风设计和冷却系统的运行，保持环境温度在适宜范围内，提高LED散热效果。

LED散热问题的解决方案LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光源，具有高效、长寿命、低能耗等优点，因此在照明、显示等领域得到广泛应用。

然而，由于LED发光时会产生大量的热量，散热问题成为LED应用中需要解决的重要技术难题。

本文将介绍LED散热问题的解决方案，包括散热材料、散热设计和散热测试等方面。

一、散热材料的选择LED散热材料的选择对于解决散热问题至关重要。

常见的散热材料包括铝基板、铜基板和陶瓷基板等。

铝基板具有良好的散热性能和成本优势，适用于一般的LED散热需求；铜基板具有更好的导热性能，适用于高功率LED散热需求；陶瓷基板具有优异的绝缘性能和高温稳定性，适用于特殊环境下的LED散热需求。

在选择散热材料时，需要考虑LED的功率、工作环境温度和散热要求等因素。

二、散热设计的优化1. 散热板设计：合理设计散热板的形状和结构，增加散热表面积，提高散热效率。

可以采用散热片、散热鳍片等结构，增加散热板与空气的接触面积。

2. 散热通道设计：在散热板上设置散热通道，通过风扇或风道等方式增加空气流动，加强散热效果。

可以采用散热风扇、散热管等结构，提高散热板与空气的热交换效率。

3. 散热材料的使用：在散热板和LED之间使用散热胶或散热膏等材料，提高热传导效率。

可以选择导热系数高的散热材料，如硅胶、银胶等。

4. 散热系统的设计：根据LED的功率和散热要求，设计合适的散热系统，包括散热板、散热风扇、散热管等组件。

可以采用主动散热和被动散热相结合的方式，提高散热效果。

三、散热测试的方法为了验证散热设计的有效性，需要进行散热测试。

常见的散热测试方法包括热阻测试、红外热像仪测试和温度测试等。

1. 热阻测试：通过测量散热板上的温度差和功率，计算散热板的热阻值。

可以使用热电偶、红外线温度计等设备进行测量。

2. 红外热像仪测试：通过红外热像仪拍摄散热板的热图，分析散热板的温度分布和热点位置。

可以通过红外热像仪软件进行图像处理和数据分析。

LED灯具散热技术分析随着半导体产业的发展，做为21世纪最具发展前景的新型绿色光源，LED照明逐渐渗透到各行各业中。

LED照明与传统照明技术有着较大的差别，目前LED光效不到30%，热管理技术成为LED照明的关键技术之一。

本文利用计算机仿真软件FloEFD，针对商用LED照明灯具的散热器材料、有效散热面积、金属基板、封装填充材料、对流条件、辐射等因素进行说明，着重分析了散热器材料、金属基板及辐射，通过定量比较，旨在说明LED照明灯具系统设计时应注意的问题，帮助工程师设计出更好的产品。

一、引言随着氮化镓基第三代半导体的兴起，蓝色和白色发光二极管(LED)的研究成功，半导体照明带来了人类照明史上的又一次飞跃。

与白炽灯和荧光灯相比，LED以其体积小、全固态、长寿命、环保、省电等一系列优点，成为新一代环保型照明光源的主要发展方向之一，也是21世纪最具发展前景的高技术领域之一。

各国政府高度重视，纷纷出台国家计划，投入巨资加以发展。

LED从诞生开始，一直伴随着热量管理的问题。

它的发光机理是靠PN结中的电子在能带间的跃迁产生光能，当它在外加电场作用下，电子与空穴的辐射复合发生电致作用将一部分能量转化为光能，而无辐射复合产生的晶格震荡将其余的能量转化为热能。

由于光谱中不含红外成分，产生的热量不能靠辐射散发，只能通过散热器传导到空气中。

照明灯具多采用大功率LED。

目前，商用大功率LED的光效仅15%~30%，其余大多数能量转化为热能。

如果热能不能有效的排出，将会导致很严重的后果。

高温会降低LED的光通量及其发光效率、引起光波红移、偏色，同时还会引起器件老化等不良现象，最重要的是会使LED寿命呈指数性缩减，资料显示，温度每升高10℃，寿命约减少一半。

因此，LED热管理十分重要。

热传递的三种基本方式为：传导、对流和辐射，热管理也从这三方面入手，分为瞬态分析和稳态分析。

散热器的主要传递途径为传导和对流散热，自然对流下的辐射散热也是不容忽视的。

LED照明灯具导热与散热设计材料优缺点的探讨导热部份：线路基板、填缝材料、外壳材料散热部份：外壳设计、表面设计、表面材料接下来，小编整理了关于这些材料优缺点，欢迎您加入来探讨。

导热部分一、线路基板玻璃纤维板优点：成本低廉，制作容易无需考虑绝缘层特性缺点：不适用散热片带电极之LED设计需将穿孔填锡，增加制程工序需加厚铜箔层以增加热传导效率铝基板优点：一般接受度高硬度较FR4高，与散热外壳热传导性较佳电气绝缘性高于玻璃纤维板缺点：价格较FR4高较无法在基板上置放其他电子组件绝缘层热导特性不易掌握铜基板优点：热导特性远高于铝基板比热值低，较易拉升传导温度具有铝基板相同优点缺点：成本高，一般设计无法适用具有铝基板相同缺点共金板优点：传导中心无阻绝，热导效率佳可适用于大功率多晶LED之基板应用缺点：不适用散热片带电极之LED应用成本过高不适用于1~5W功率之应用开模成本高复合材料板优点：热导系数最高，可达500W/mK斥热性高，不留热能于本体缺点：生产制造不易，加工程序困难材料稳定性差，有长时间使用之疑虑成本过高，难以商业化量产二、填缝材料导热膏优点：成本低廉，使用容易无特定加工工艺缺点：不易均匀涂布，易形成气泡产品长时间稳定性不佳，易固化，且固化后形成热阻隔加工时易造成污染其他部件，增加成本硅胶垫优点：长时间耐温性能佳，可耐温125~200°C温度越高，热传导性越佳具弹性特质，不易形成气泡缺点：成本高，增加产品成本厚度较高，一般在0.3mm以上热相变硅胶垫优点：具有一般硅胶垫的产品优势在高温时硅胶会软化以增加填缝效果及增加热导效率缺点：不易后制加工，且无法二次使用成本较高，增加产品成本三、外壳材料铝材-挤型(拉升)优点：热导系数高，传热速度快模具成本低，且长度可任意切割加工制作容易缺点：硬度/钢性较不足外观较无变化，美学设计不易鳍片散热，较易造成灰尘堆积铝材-压铸优点：外型可任意变化，美化外观可大量快速生产缺点：模具设计开发成本高开发时间长，不易修改设计导热塑料优点：绝缘性能高重量轻容易大量生产缺点：需开发成型模具，成本高，时间长导热能力差，整灯系统热阻高，不利LED寿命塑铝复合材优点：可相对降低系统热阻，增加LED光源寿命，且不降低绝缘性缺点：生产工艺复杂，增加生产成本增加产品重量散热部分一、外壳设计：鳍片设计可增加有效散热面积；注意鳍片高度与鳍片间隔之比例；注意鳍片高度与鳍片厚度之比例；注意鳍片基部与末端之宽度需不同。