與傳統(tǒng)光源一樣，半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）在工作期間也會(huì)產(chǎn)生熱量，其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光，在P-N結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過晶片（chip）本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界（空氣）。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、晶片外部光取出效率等，最終大概只有30-40％的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60-70％的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)化熱能。而晶片溫度的升高，則會(huì)增強(qiáng)非輻射復(fù)合，進(jìn)一步消弱發(fā)光效率。
大功率LED一般都有超過1W的電輸入功率，其產(chǎn)生的熱量相當(dāng)可觀，解決散熱問題乃當(dāng)務(wù)之急。通常來說，大功率LED照明光源需要解決的散熱問題涉及以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：
1. 晶片PN結(jié)到外延層 ；
2. 外延層到封裝基板 ；
3. 封裝基板到外部冷卻裝置再到空氣。
這三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成大功率LED光源熱傳導(dǎo)的主要通道，熱傳導(dǎo)通道上任何薄弱環(huán)節(jié)都會(huì)使熱導(dǎo)設(shè)計(jì)毀于一旦。熱的傳播方式可分為三種：（1）傳導(dǎo)——熱量是通過逐個(gè)原子傳遞的，所以不能采用高熱阻的界面材料；（2）對(duì)流——熱量通過流轉(zhuǎn)的介質(zhì)（空氣、水）擴(kuò)散和對(duì)流，從散熱器傳遞到周圍環(huán)境中去，故不要限制或阻止對(duì)流；（3 ）輻射——熱量依靠電磁波經(jīng)過液體、氣體或真空傳遞。對(duì)大功率LED照明光源而言傳導(dǎo)方式起最主要的作用，為了取得好的導(dǎo)熱效果，三個(gè)導(dǎo)熱環(huán)節(jié)應(yīng)采用熱導(dǎo)系數(shù)高的材料，并盡量提高對(duì)流散熱。
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