熱阻(thermal resistance)，是物體對熱量傳導(dǎo)的阻礙效果。熱阻的單位為℃/W，即物體持續(xù)傳熱功率為1W時(shí)，導(dǎo)熱路徑兩端的溫差。LED的熱阻是指LED點(diǎn)亮后，熱量傳導(dǎo)穩(wěn)定時(shí)，芯片表面每1W耗散，PN結(jié)點(diǎn)的溫外與連線的支加或散熱基板之間的溫度差就是LED的熱阻Rth。熱阻值一般常用θ或是R表示，其中Tj為接面位置的溫度，Tx為熱傳到某點(diǎn)位置的溫度，P為匯入的發(fā)熱功率。熱阻大表示熱不容易傳遞，因此套件所產(chǎn)生的溫度就比對高，由熱阻可以判斷及預(yù)測套件的發(fā)熱狀況�！�/W數(shù)值越低，表示芯片中的熱量向外界傳導(dǎo)越快。因此，降低了芯片中PN結(jié)的溫度有利于LED壽命的延長。
那麼影響LED元件熱阻的主要因素有哪些呢？如何降低LED元件的熱阻呢？
1、LED芯片架構(gòu)與原物料也是影響LED熱阻大小的因素之一，減少LED本身的熱阻是先期條件；
2、不同導(dǎo)熱系數(shù)的熱沉材料，如銅、鋁等對于LED熱阻大小的影響也很大，因此選取合適的熱沉材料也是降低LED元件熱阻的方法之一。
3、即使用相同的熱沉材料，也和散熱面積的大小有直接關(guān)係，二次散熱設(shè)計(jì)好，面積大，也就相應(yīng)地降低了熱阻，這對LED的發(fā)光效率和壽命的延長有很大作用。
4、LED芯片用導(dǎo)熱膠還是與金屬直接相連，包括導(dǎo)熱膠和金屬的不同種料都會(huì)影響LED熱阻的大小。要儘量減少LED與二次散熱機(jī)搆裝載介面之間的熱阻。
5、LED元件的工作環(huán)境溫度過高也會(huì)影響LED元件的熱阻大小，儘量降低環(huán)境溫度。
6、選用一定的材料與控制額定匯入功率等技術(shù)細(xì)節(jié)，以提高LED發(fā)光效率和延長LED壽命為前提，處理好LED的散熱問題。
簡單歸納，我們必須要在LED設(shè)計(jì)時(shí)考慮到以下幾點(diǎn)：
1、降低芯片的熱阻。
2、最佳化熱通道。
a、通道架構(gòu)：長度（L）越短越好；面積（S）越大越好；環(huán)節(jié)越少越好；消除通道上的熱傳導(dǎo)瓶頸。
b、通道材料的導(dǎo)熱係數(shù)λ越大越好。
c、改良封裝工藝，令通道環(huán)節(jié)間的介面接觸更緊密可靠。
3、強(qiáng)化電通道的導(dǎo)/散熱功能。
4、選用導(dǎo)/散熱效能更高的出光通道材料。 |
