一般来说，LED发光时所发生的热能若无法导出，将会使LED结面温度过高，从而影响产品生命周期、发光功率、稳定性，而LED结面温度、发光功率及寿数之间的联系，以下将运用联系图作进一步阐明。
图一为LED结面温度与发光功率之联系图，当结面温度由25℃上升至100℃时，其发光功率将会阑珊20%到75%不等，其间又以**光阑珊75%最为严峻。此外，当LED的操作环境温度愈高，其产寿数亦愈低(如图二所示)，当操作温度由63℃升到74℃时，LED平均寿数将会削减3/4。因而，要提高LED的发光功率，LED体系的热散办理与规划便成为了一重要课题，在了解LED散热问题之前，必须先了解其散热途径，从而针对散热瓶颈进行改进。
散热途径
根据不同的封装技能，其散热办法亦有所不同，图三展现了LED各种散热途径：
1.从空气中散热
2.热能直接由电路板导出
3.经由金线将热能导出
4.若为共晶及Flip chip制程，热能将经由通孔至体系电路板而导出
一般来说，LED晶粒(Die)以打金线、共晶或覆晶办法连接于其基板上(Substrate of LED Die)而构成一个LED晶片(chip)，然后再将LED晶片固定于体系的电路板上(System circuit board)。因而，LED或许的散热途径为直接从空气中散热(如图三途径1所示)，或经由LED晶粒基板至体系电路板再到大气环境。而散热由体系电路板至大气环境的速率取决于整个发光灯具或体系之规划。
可是，现阶段的整个体系之散热瓶颈，大都发生在将热量从LED晶粒传导至其基板再到体系电路板为主。此部分的或许散热途径：其一为直接藉由晶粒基板散热至体系电路板(如图三途径2所示)，在此散热途径里，其LED晶粒基板资料的热散才能即为适当重要的参数。另一方面，LED所发生的热亦会经由电极金属导线而至体系电路板，一般来说，运用金线办法做电极接合下，散热受金属线自身较细长之几许形状而受限(如图三途径3所示);因而，近来即有共晶(Eutectic)或覆晶(Flipchip)接合办法，此规划大幅削减导线长度，并大幅添加导线截面积，如此一来，藉由LED电极导线至体系电路板之散热功率将有用提高(如图三途径4所示)。
经由以上散热途径解说，可得知散热基板资料的挑选与其LED晶粒的封装办法于LED热散办理上占了极重要的一环，后段将针对LED散热基板做概略阐明。
LED散热基板
LED散热基板首要是运用其散热基板资料自身具有较佳的热传导性，将热源从LED晶粒导出。因而，咱们从LED散热途径叙说中，可将LED散热基板细分两大类别，别离为LED晶粒基板与体系电路板，此两种不同的散热基板别离乘载着LED晶粒与LED晶片将LED晶粒发光时所发生的热能，经由LED晶粒散热基板至体系电路板，然后由大气环境吸收，以到达热散之作用。
体系电路板
体系电路板首要是作为LED散热体系中，最终将热能导至散热鳍片、外壳或大气中的资料。近年来印刷电路板(PCB)的出产技能已十分纯熟，前期LED产品的体系电路板多以PCB为主，但跟着高功率LED的需求添加，PCB之资料散热才能有限，使其无法应用于其高功率产品，为了改进高功率LED散热问题，近期已开展出高热导系数铝基板(MCPCB)，运用金属资料散热特性较佳的特征，已到达高功率产品散热的意图。可是跟着LED亮度与效能要求的持续开展，虽然体系电路板能将LED晶片所发生的热有用的散热到大气环境，可是LED晶粒所发生的热能却无法有用的从晶粒传导至体系电路板，异言之，当LED功率往更高效提高时，整个LED的散热瓶颈将呈现在LED晶粒散热基板，下段文章将针对LED晶粒基板做更深化的讨论。
晶粒基板
LED晶粒基板首要是作为LED晶粒与体系电路板之间热能导出的前语，藉由打线、共晶或覆晶的制程与LED晶粒结合。而根据散热考量，现在市面上LED晶粒基板首要以陶瓷基板为主，以线路备制办法不同约略可区分为：厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三种，在传统高功率LED元件，多以厚膜或低温共烧陶瓷基板作为晶粒散热基板，再以打金线办法将LED晶粒与陶瓷基板结合。如前语所述，此金线连接约束了热量沿电极接点流失之效能。因而，近年来，国内外大厂无不朝向处理此问题而尽力。其处理办法有二，其一为寻觅高散热系数之基板资料，以替代氧化铝，包含了矽基板、碳化矽基板、阳极化铝基板或氮化铝基板，其间矽及碳化矽基板之资料半导体特性，使其现阶段遇到较苛刻的检测，而阳极化铝基板则因其阳极化氧化层强度缺乏而简略因碎裂导致导通，使其在实践应用上受限，因而，现阶段较老练且一般承受度较高的即为以氮化铝作为散热基板;可是，现在受限于氮化铝基板不适用传统厚膜制程(资料在银胶印刷后须经850℃大气热处理，使其呈现资料信任性问题)，因而，氮化铝基板线路需以薄膜制程备制。以薄膜制程备制之氮化铝基板大幅加快了热量从LED晶粒经由基板资料至体系电路板的效能，因而大幅下降热量由LED晶粒经由金属线至体系电路板的担负，从而到达高热散的作用。
另一种热散的处理方案为将LED晶粒与其基板以共晶或覆晶的办法连接，如此一来，大幅添加经由电极导线至体系电路板之散热功率。可是此制程关于基板的布线准确度与基板线路外表平整度要求极高，这使得厚膜及低温共烧陶瓷基板的精准度受制程网版张网问题及烧结缩短份额问题而不足运用。现阶段多以导入薄膜陶瓷基板，以处理此问题。薄膜陶瓷基板以黄光微影办法备制电路，辅以电镀或化学镀办法添加线路厚度，使得其产品具有高线路精准度与高平整度的特性。共晶/覆晶制程辅以薄膜陶瓷散热基板势必将大幅提高LED的发光功率与产品寿数。
近年来，由于铝基板的开发，使得体系电路板的散热问题逐步取得改进，甚而逐步往可挠曲之软式电路板开发。另一方面，LED晶粒基板亦逐步朝向下降其热阻方向尽力，下表一即为现在台湾常见的体系电路板以及LED晶粒基板品种与首要供货商：
LED陶瓷散热基板介绍
怎么下降LED晶粒陶瓷散热基板的热阻为现在提高LED发光功率最首要的课题之一，若依其线路制造办法可区分为厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三种，别离阐明如下：
厚膜陶瓷基板
厚膜陶瓷基板乃选用网印技能出产，藉由刮刀将资料印制于基板上，通过枯燥、烧结、雷射等过程而成，现在台湾厚膜陶瓷基板首要制造商为禾伸堂、九豪等公司。一般来说，网印办法制造的线路由于网版张网问题，简略发生线路粗糙、对位不精准的现象。因而，关于未来尺度要求越来越小，线路越来越精细的高功率LED产品，亦或是要求对位准确的共晶或覆晶制程出产的LED产品而言，厚膜陶瓷基板的准确度已逐步不足运用。
低温共烧多层陶瓷
低温共烧多层陶瓷技能，以陶瓷作为基板资料，将线路运用网印办法印刷于基板上，再整合多层的陶瓷基板，最终透过低温烧结而成，而其台湾首要制造商有璟德电子、鋐鑫等公司。而低温共烧多层陶瓷基板之金属线路层亦是运用网印制程制成，相同有或许因张网问题形成对位差错，此外，多层陶瓷叠压烧结后，还会考量其缩短份额的问题。因而，若将低温共烧多层陶瓷运用于要求线路对位精准的共晶/覆晶LED产品，将更显苛刻。
薄膜陶瓷基板
为了改进厚膜制程张网问题，以及多层叠压烧结后缩短份额问题，近来开展出薄膜陶瓷基板作为LED晶粒的散热基板。薄膜散热基板乃运用溅镀、电/电化学堆积、以及黄光微影制程制造而成，具有：
(1)低温制程(300℃以下)，避免了高温资料损坏或尺度变异的或许性;
(2)运用黄光微影制程，让基板上的线路愈加准确;
(3)金属线路不易掉落…等特征，因而薄膜陶瓷基板适用于高功率、小尺度、高亮度的LED，以及要求对位准确性高的共晶/覆晶封装制程。而现在台湾首要以瑷司柏电子与同欣电等公司，具有了专业薄膜陶瓷基板出产才能。
世界大厂LED产品开展趋势
现在LED产品开展的趋势，可从LED各封装大厂近期所宣布的LED产品功率和尺度调查得知，高功率、小尺度的产品为现在LED工业的开展要点，且均运用陶瓷散热基板作为其LED晶粒散热的途径。因而，陶瓷散热基板在高功率，小尺度的LED产品结构上，已成为适当重要的一环，以下表二即为国内外首要之LED产品开展近况与产品类别作简略的汇整。
定论
要提高LED发光功率与运用寿数，处理LED产品散热问题即为现阶段最重要的课题之一，LED工业的开展亦是以高功率、高亮度、小尺度LED产品为其开展要点，因而，供给具有其高散热性，精细尺度的散热基板，也成为未来在LED散热基板开展的趋势。
现阶段以氮化铝基板替代氧化铝基板，或是以共晶或覆晶制程替代打金线的晶粒/基板结合办法来到达提高LED发光功率为开发干流。在此开展趋势下，对散热基板自身的线路对位准确度要求极为苛刻，且需具有高散热性、小尺度、金属线路附着性佳等特征，因而，运用黄光微影制造薄膜陶瓷散热基板，将成为促进LED不断往高功率提高的重要触媒之一。
