LED照明應用(yong)趨勢及散熱問題(ti)由于固態(tai)光(guang)(guang)源（Solid State Lighting）技(ji)術不(bu)斷(duan)進步，使近年來LED的發光(guang)(guang)效率提(ti)升，逐漸能(neng)取代(dai)傳(chuan)統光(guang)(guang)源，目前(qian)發光(guang)(guang)效率已追(zhui)過白熾燈及鹵素燈而持(chi)續向上成長。

而一些公司更(geng)已開發(fa)出效率突破(po)100lm/W 的(de)LED元件，這也使(shi)得LED的(de)照(zhao)明(ming)(ming)應(ying)用(yong)越來越廣，不但已開始應(ying)用(yong)于室內及(ji)(ji)戶外照(zhao)明(ming)(ming)、手機背(bei)光(guang)(guang)模(mo)組及(ji)(ji)汽車方向燈(deng)等(deng)，更(geng)看好(hao)在高瓦數的(de)投射燈(deng)及(ji)(ji)路燈(deng)等(deng)強光(guang)(guang)照(zhao)明(ming)(ming)、大尺寸背(bei)光(guang)(guang)模(mo)組以及(ji)(ji)汽車頭燈(deng)等(deng)的(de)應(ying)用(yong)。由(you)于擁有省電、環保及(ji)(ji)壽命長等(deng)優點，更(geng)使(shi)未來以LED光(guang)(guang)源為主流的(de)趨勢越趨明(ming)(ming)顯。

為(wei)(wei)(wei)了讓LED發(fa)更(geng)(geng)(geng)亮(liang)的(de)(de)(de)光而需要輸(shu)入更(geng)(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)，然而目(mu)前大(da)功(gong)(gong)(gong)率(lv)LED的(de)(de)(de)光電(dian)轉換(huan)效率(lv)值仍然有限，一(yi)般(ban)(ban)僅有約(yue)15~25% 的(de)(de)(de)輸(shu)入功(gong)(gong)(gong)率(lv)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)光，其(qi)馀則會轉換(huan)成(cheng)熱能。由于LED晶片(pian)面積很小，因此使高(gao)功(gong)(gong)(gong)率(lv)LED單位(wei)面積的(de)(de)(de)發(fa)熱量（發(fa)熱密度(du)）非常高(gao)，甚至較(jiao)一(yi)般(ban)(ban)的(de)(de)(de) IC 元件更(geng)(geng)(geng)為(wei)(wei)(wei)嚴重，也使得(de)LED 晶片(pian)的(de)(de)(de)接面溫(wen)度(du)大(da)為(wei)(wei)(wei)提升，容(rong)易造(zao)成(cheng)過熱問(wen)題。過高(gao)的(de)(de)(de)晶片(pian)接面溫(wen)度(du)會使LED 的(de)(de)(de)發(fa)光亮(liang)度(du)降低，其(qi)中以紅光的(de)(de)(de)衰減最為(wei)(wei)(wei)明顯(xian)。也會造(zao)成(cheng)LED的(de)(de)(de)波長(chang)偏移而影響演色性(xing)，更(geng)(geng)(geng)會造(zao)成(cheng)LED可靠(kao)度(du)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)降低，因此散熱技術(shu)已成(cheng)為(wei)(wei)(wei)目(mu)前LED技術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)瓶頸。

因(yin)此(ci)散(san)熱(re)設(she)計的挑戰較(jiao)大，必須(xu)從晶(jing)片層(ceng)(ceng)級(ji)、封(feng)裝層(ceng)(ceng)級(ji)、PCB 層(ceng)(ceng)級(ji)到系統(tong)(tong)模組(zu)層(ceng)(ceng)級(ji)，都要非常(chang)重(zhong)視(shi)散(san)熱(re)設(she)計，并(bing)尋求最(zui)佳的散(san)熱(re)方桉(an)。對于(yu)LED照明產(chan)品而言，由于(yu)系統(tong)(tong)端的散(san)熱(re)限制較(jiao)大，因(yin)此(ci)其它層(ceng)(ceng)級(ji)的散(san)熱(re)需求就更明顯。

對于LED熱(re)(re)傳問(wen)題，最基本(ben)的(de)分析方法就是(shi)(shi)利用(yong)熱(re)(re)阻(zu)(zu)網(wang)路(lu)(lu)進(jin)行分析。也就是(shi)(shi)將LED由(you)晶(jing)片熱(re)(re)源(yuan)到環境溫度(du)(du)的(de)主要(yao)散熱(re)(re)路(lu)(lu)徑建構熱(re)(re)阻(zu)(zu)網(wang)路(lu)(lu)，然后分析各熱(re)(re)阻(zu)(zu)值的(de)特性及大小(xiao)，如此可以(yi)推算理想狀況時的(de)晶(jing)片溫度(du)(du)，并(bing)針對熱(re)(re)阻(zu)(zu)網(wang)路(lu)(lu)各部分下對策以(yi)降低熱(re)(re)阻(zu)(zu)值。需注(zhu)意的(de)是(shi)(shi)，實際分析時可依據系(xi)統結構組成更(geng)詳細(xi)的(de)熱(re)(re)阻(zu)(zu)網(wang)路(lu)(lu)，例如考慮Die Attach 材料及Solder 等介(jie)面(mian)材料之(zhi)熱(re)(re)阻(zu)(zu)，或是(shi)(shi)散熱(re)(re)模組結構之(zhi)熱(re)(re)阻(zu)(zu)值。

由于LED晶(jing)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)Sapphire 基(ji)板(ban)導熱(re)特性(xing)較(jiao)差，會造成熱(re)阻值過高(gao)(gao)，因此改善方式必須用高(gao)(gao)導熱(re)的(de)(de)(de)材料如銅取代(dai)Sapphire ，或是採用覆晶(jing)方式將基(ji)板(ban)移(yi)開熱(re)傳路徑，以(yi)降(jiang)低(di)(di)熱(re)阻值。目(mu)前在晶(jing)片(pian)(pian)到(dao)封(feng)裝(zhuang)層級性(xing)能較(jiao)佳(jia)的(de)(de)(de)散熱(re)設(she)計，包括共融合金基(ji)板(ban)及覆晶(jing)形式等設(she)計，使熱(re)更容易從晶(jing)片(pian)(pian)傳到(dao)封(feng)裝(zhuang)中。而增加晶(jing)片(pian)(pian)尺寸以(yi)降(jiang)低(di)(di)發熱(re)密度也是可行(xing)的(de)(de)(de)方向。

大(da)功率LED的(de)散(san)(san)熱(re)設(she)計非常重要，關(guan)系到(dao)LED的(de)發(fa)光(guang)的(de)品質及使用壽命。透過(guo)熱(re)阻網路可迅速分析(xi)散(san)(san)熱(re)能力(li)及需(xu)求并尋求散(san)(san)熱(re)對策，由于(yu)大(da)功率LED發(fa)熱(re)密度很大(da)，必須從(cong)Chip Level、Package Level、Board Level到(dao)System Level 各(ge)層級進行散(san)(san)熱(re)設(she)計，降(jiang)低(di)熱(re)阻，才(cai)能得到(dao)最佳(jia)的(de)散(san)(san)熱(re)效果。目(mu)前(qian)國(guo)際上各(ge)大(da)LED晶片(pian)(pian)及封裝廠(chang)商都致力(li)于(yu)發(fa)展發(fa)光(guang)效率更高的(de)產品，透過(guo)提升(sheng)(sheng)光(guang)的(de)量(liang)子(zi)效率等方式提升(sheng)(sheng)光(guang)電轉換效率，以降(jiang)低(di)晶片(pian)(pian)發(fa)熱(re)量(liang)。

為了使LED產(chan)(chan)品的(de)(de)發(fa)展及應用更(geng)為快速，相關的(de)(de)散(san)熱(re)技術仍需(xu)同(tong)步發(fa)展。由于(yu)人類對于(yu)生活品質的(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)不(bu)斷(duan)提升(sheng)，就如(ru)同(tong)IC 產(chan)(chan)品對于(yu)散(san)熱(re)的(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)一直存在，散(san)熱(re)設(she)計在各種大(da)功率(lv)LED的(de)(de)產(chan)(chan)品設(she)計中仍將佔有(you)重(zhong)要的(de)(de)地位(wei)。