與傳統(tǒng)光源一樣，半導體發(fā)光二極管（LED）在工作期間也會產(chǎn)生熱量，其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復合發(fā)生電致發(fā)光，在P-N結附近輻射出來的光還需經(jīng)過晶片（chip）本身的半導體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達外界（空氣）。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、晶片外部光取出效率等，最終大概只有30-40％的輸入電能轉化為光能，其余60-70％的能量主要以非輻射復合發(fā)生的點陣振動的形式轉化熱能。而晶片溫度的升高，則會增強非輻射復合，進一步消弱發(fā)光效率。
大功率LED一般都有超過1W的電輸入功率，其產(chǎn)生的熱量相當可觀，解決散熱問題乃當務之急。通常來說，大功率LED照明光源需要解決的散熱問題涉及以下幾個環(huán)節(jié)：
1. 晶片PN結到外延層 ；
2. 外延層到封裝基板 ；
3. 封裝基板到外部冷卻裝置再到空氣。
這三個環(huán)節(jié)構成大功率LED光源熱傳導的主要通道，熱傳導通道上任何薄弱環(huán)節(jié)都會使熱導設計毀于一旦。熱的傳播方式可分為三種：（1）傳導——熱量是通過逐個原子傳遞的，所以不能采用高熱阻的界面材料；（2）對流——熱量通過流轉的介質(zhì)（空氣、水）擴散和對流，從散熱器傳遞到周圍環(huán)境中去，故不要限制或阻止對流；（3 ）輻射——熱量依靠電磁波經(jīng)過液體、氣體或真空傳遞。對大功率LED照明光源而言傳導方式起最主要的作用，為了取得好的導熱效果，三個導熱環(huán)節(jié)應采用熱導系數(shù)高的材料，并盡量提高對流散熱。
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