LED的散热现在越来越为人们所注重，这是因为LED的光衰或其寿数是直接和其结温有关，散热欠好结温就高，寿数就短，按照阿雷纽斯规律温度每下降10℃寿数会延伸2倍。从Cree公司发布的光衰和结温的联系图(图1)中能够看出，结温假设能够操控在65°C，那么其光衰至70%的寿数能够高达10万小时!这是人们朝思暮想的寿数，可是真的能够完成吗?是的，只需能够仔细地处理它的散热问题就有或许做到!惋惜的是，现在实践的LED灯的散热和这个要求相去甚远!致使LED灯具的寿数变成了一个影响其功能的首要问题，所以必需要仔细对待!
图1.光衰和结温的联系
并且，结温不光影响长时间寿数，也还直接影响短时间的发光功率，例如Cree公司的XLamp7090XR-E的发光量和结温的联系如图2所示。
假设以结温为25度时的发光为100%，那么结温上升至60度时，其发光量就只要90%;结温为100度时就下降到80%;140度就只要70%。可见改进散热，操控结温是十分重要的事。
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快等等种种问题，所以说，LED的散热是LED灯具的规划中最为重要的一个问题。
榜首部分LED芯片的散热
一.结温是怎样发生的
LED发热的原因是因为所参加的电能并没有悉数转化为光能，而是一部分转化成为热能。LED的光效现在只要100lm/W，其电光转化功率大约只要20~30%左右。也便是说大约70%的电能都变成了热能。
具体来说，LED结温的发生是因为两个要素所引起的。
1.内部量子功率不高，也便是在电子和空穴复合时，并不能100%都发生光子，一般称为由“电流走漏”而使PN区载流子的复合率下降。走漏电流乘以电压便是这部分的功率，也便是转化为热能，但这部分不占首要成分，因为现在内部光子功率现已挨近90%。
2.内部发生的光子无法悉数射出到芯片外部而最终转化为热量，这部分是首要的，因为现在这种称为外部量子功率只要30%左右，大部分都转化为热量了。
尽管白炽灯的光效很低，只要15lm/W左右，可是它简直将一切的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，可是却免除了散热的问题。
二.LED芯片到底板的散热
LED芯片的特点是在极小的体积内发生极高的热量。而LED自身的热容量很小，所以有必要以最快的速度把这些热量传导出去，不然就会发生很高的结温。为了尽或许地把热量引出到芯片外面，人们在LED的芯片结构进步行了许多改进。
为了改进LED芯片自身的散热，其最首要的改进便是选用导热更好的衬底资料。前期的LED仅仅选用Si硅作为衬底。后来就改为蓝宝石作为衬底。可是蓝宝石衬底的导热功能不是太好，(在100°C时约为25W/(m-K))，为了改进衬底的散热，Cree公司选用碳化硅硅衬底，它的导热功能(490W/(m-K))要比蓝宝石高将近20倍。并且蓝宝石要运用银胶固晶，而银胶的导热也很差。而碳化硅的仅有缺陷是本钱比较贵。现在只要Cree公司出产以碳化硅为衬底的LED。
图3.蓝宝石和碳化硅衬底的LED结构图
选用碳化硅作为基底今后，确实能够大为改进其散热，可是其本钱过高，并且有专利维护。最近国内的厂商开端选用硅资料作为基底。因为硅资料的基底不受专利的约束。并且功能还优于蓝宝石。仅有的问题是GaN的膨胀系数和硅相差太大而简单发生龟裂，处理的办法是在中心加一层氮化铝(AlN)作缓冲。
衬底资料导热系数 W/(m·K)膨胀系数 (x10E-6)稳定性导热性本钱ESD (抗静电)
碳化硅(SiC)490-1.4杰出高好
蓝宝石(Al2O3)461.9一般差为SiC的1/10一般
硅(Si)1505~20杰出为蓝宝石的1/10好
LED芯片封装今后，从芯片到管脚的热阻便是在应用时最重要的一个热阻，一般来说,芯片的接面面积的巨细是散热的要害，关于不同的额定功率，要求有相应巨细的接面面积。也就表现为不同的热阻。几种类型的LED的热阻如下所示：
类型草帽管食人鱼1W面发光
热阻 ºK/W150-200508-155
前期的LED芯片首要靠两根金属电极而引出到芯片外部，最典型的便是称为ф5或F5的草帽管，它的散热完全赖两根细细的金属导线引出去，所以散热作用很差，热阻很大，这也便是为什么这种草帽管的光衰很严峻的原因。此外，封装时选用的资料也是一个很重要的问题。小功率LED一般选用环氧树脂作为封装资料，可是环氧树脂对400-459nm的光线吸收率高达45%，很简单因为长时间吸收这种短波长光线今后发生的老化而使光衰严峻，50%光衰的寿数不到1万小时。因而在大功率LED中有必要选用硅胶作为封装资料。硅胶对相同波长光线的吸收率不到1%。然后能够把相同光衰的寿数延伸到4万小时。
下面列出各家LED芯片公司所出产的各种类型LED的热阻
公司名称芯片类型芯片类型热阻 °C/W
亿光EHP53931W冷白13
亿光EHP-A08L/UT011W，5600K15
爱迪生Edixeon S series1W，5K-8K13-14
爱迪生Edixeon K series1W,8
LumenledLuxeon Emitter1W，4.5K-5.5K15
NichiaNJSL036AT1W，30
CreeXLamp7090XR-E1W8
CreeXLampXP-G1W6
