1. 為何要提高LED光源的耐溫度特性

　　眾所周知LED屬于半導(dǎo)體低溫發(fā)熱器件，低溫?zé)嵩丛谧匀簧�熱條件下散熱效率很低，LED因?yàn)闊嵩赐ㄟ^對(duì)流和輻射將熱量傳到空氣中，如果LED散熱器溫度與環(huán)境溫度相差很小，再加大散熱器面積其散熱量變化甚微。理論研究表明，輻射散熱量與溫度的4次方成正比：Q= εσ S(T w 4 －T0 4 )，溫差越大熱量散發(fā)越多。亦即在相同環(huán)境溫度下散熱器溫度越高、所散發(fā)的熱量越多。因此適當(dāng)提高散熱器的工作溫度，控制在LED光源長時(shí)工作后穩(wěn)態(tài)光效無大變化而不發(fā)生光衰為原則。這種提高LED光源耐高溫的設(shè)計(jì)思路，不僅僅是基于平衡散熱與成本考量，更主要是讓LED光源在較高溫度下安全工作而不發(fā)生光衰。這樣不僅可減少散熱器用量和成本，而且還可加大芯片的工作電流的承載能力，同時(shí)達(dá)到減少LED光衰延長使用壽命目的，是一舉多得的設(shè)計(jì)革命。

　　2. 如何讓LED光源耐受高溫

　　自從LED問世以來，業(yè)界付出了巨大投資去研究LED光衰。LED散熱牽動(dòng)著每個(gè)從事LED人的神經(jīng)，想盡了很多辦法，其中：

　　*倒裝技術(shù)：   倒裝芯片技術(shù)早在10年前國外大公司投巨資研究，旨在免用襯底膠晶粒直焊技術(shù)，不僅免除了正倒裝芯片在表面打線致命傷，還可通過直焊技術(shù)有效降低封裝熱阻，讓光源耐受高溫,業(yè)界普遍認(rèn)為是LED封裝的前沿技術(shù)。但是人們要問：經(jīng)過這多年研究實(shí)驗(yàn)，為何倒裝技術(shù)遲遲不能取代正裝芯片技術(shù)而成為主流？其根本原因是：倒裝早期工藝不僅依賴陶瓷基板，還要依賴鋁 (銅)基板，由于（兩次）過錫焊要經(jīng)受280度高溫，會(huì)對(duì)材料和部件造成損傷。陶瓷基板和金屬基板相比反光率不高，瞬態(tài)光效難以提高，陶瓷基板的導(dǎo)熱率和芯片接觸面積有限也決定了穩(wěn)態(tài)光效難以提高。加工成型和安裝都不如金屬基板簡單方便，倒裝工藝兩次過錫焊和陶瓷基板 +鋁基板雙重?zé)嶙枳阋詫⑸鲜鰞?yōu)勢(shì)抵消怠盡。另外，倒裝工藝的熱壓焊、回流焊等設(shè)備價(jià)格貴，且不成熟，考驗(yàn)倒裝技術(shù)未來前途還是LM元值，亦即光效第一，價(jià)格為王。所以造成了小廠觀望，大廠產(chǎn)品推廣困難尷尬局面。倒裝芯片技術(shù)未來發(fā)展方向一是與鏡面鋁COM聯(lián)姻，二是與熒光薄膜嫁接。

　　*,熒光粉遠(yuǎn)離芯片技術(shù)

　　熒光粉與灌封膠將芯片緊緊包裹，嚴(yán)重影響散熱。讓熒光粉遠(yuǎn)離芯片，可以降低光源封裝熱阻。國際上熒光粉與芯片分離技術(shù)專利多達(dá)兩三百項(xiàng)，但至今市場(chǎng)尚未見到這類產(chǎn)品成功問世，原因是該技術(shù)的難點(diǎn)在于熒光粉遠(yuǎn)離芯片后如何改變層間介質(zhì)折光匹配，以及芯片與金線裸露如何得到防護(hù)也是該技術(shù)難點(diǎn)。目前有些廠用熒光薄膜在小量功率光源實(shí)驗(yàn)，但制造工藝及材料耐侯性尚未成熟，熒光粉遠(yuǎn)離芯片技術(shù)不僅可以降低光源封裝熱阻，更重要的是可革除封裝廠中的混膠、抽真空、烘烤等繁雜工藝。一旦突破無疑將是一場(chǎng)改變封裝格局的技術(shù)革命。

　　*, 液冷散熱技術(shù)

　　將芯片浸入冷卻液的散熱方法，是讓LED浸泡在透光導(dǎo)熱的液體之中。由于液體的熱流交換將熱能快速傳遞和耗散。只要芯片與導(dǎo)熱液存在溫差，其熱流交換永不停止。它可有大大降低封裝熱阻，是非常好的設(shè)計(jì)思路。國內(nèi)外不少專家提出這種方法，專利不計(jì)其數(shù)。但實(shí)際設(shè)計(jì)中，在一狹小封裝空間注入液體冷卻，并經(jīng)受高低溫反復(fù)變化而不會(huì)漏液，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度很大。

　　*.采用集成(COB) 封裝，相對(duì)多顆小功率陣列來說，因?yàn)楣鈴?qiáng)與散熱并聯(lián)，可增加光強(qiáng)/熱阻比。

　　*.革去襯底膠、革去灌封膠，革去圍壩膠高溫易損材料，提高光源耐溫特性。

　　*.減少光路全反射，優(yōu)化出光角度，提高LED光源岀光效率，減少系統(tǒng)發(fā)熱。

　　*.革去鋁基板，可提高穩(wěn)態(tài)光效與瞬態(tài)光效比。

　　*.減少透鏡配光損耗。

　　*.減少防護(hù)構(gòu)件的擋光損耗。

　　結(jié)語

　　LED屬于半導(dǎo)體低溫發(fā)熱器件，低溫?zé)嵩丛谧匀簧�熱條件下散熱效率很低,在相同環(huán)境溫度下溫差越大熱量散發(fā)越多。散熱器溫度越高、所散發(fā)的熱量越多。因此適當(dāng)提高熱器的工作溫度，控制在LED光源長時(shí)工作后不發(fā)生光衰為原則�？捎行�減少LED光衰。這種設(shè)計(jì)思路，這樣不僅可減少散熱器用量和成本，而且還可加大芯片的工作電流的承載能力，同時(shí)達(dá)到減少LED光衰延長使用壽命目的，是一舉多得的設(shè)計(jì)革命。

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