热处理实现高效能LED技术简述

    LED是一种半导体元器件，核心是 p型及n型半导体组成的芯片。在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。当注入p-n结的载流子数量足够多，就可以实现把电能转换为光能的效果。一般的低功率LED产品拥有能耗低、体积小、反应时间快、有多种光颜色输出、产品寿命长和不含对环境有害的汞等优点。

    虽然发光管是冷光源，但LED的光效偏低，在高光效/发光效率(每瓦流明或lm/W)LED灯具应用上需要输入大量的电能来转换成光能。大电流在半导体材料上会产生传导性电阻热，加上半导体材料制作的LED不耐高温，导致过热使LED灯的光输出率及寿命大幅降低。

    正确的热管理和设计才能把高效能LED灯具的工作温度控制于可接受范围内，以保障灯具的可靠性、寿命及最佳光输出等。图2为普通LED灯具的结构示意图，黑色箭头表示由LED模组至散热热沉的热传导路径。

   
    图1：普通LED灯具的结构示意图。

    如把基层物料和散热热沉间的接触区域放大，就能够看到接触面是由微细而不规则的凹凸部分组成。这些凹凸的部分会产生大量空气孔洞，导致热传导不良；所以使用合适的导热接口填充物料(TIM)来填补热传导路径中的空气孔洞是高效能LED灯具热管理和设计中极为重要的一环。

   
    图2：基层物料和散热热沉间的接触区域。