半導(dǎo)體照明具有節(jié)能、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，如同晶體管替代電子管一樣，半導(dǎo)體燈替代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈，是大勢(shì)所趨。半導(dǎo)體照明開啟了21世紀(jì)照明革命新時(shí)代，美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，到2010年前后，美國(guó)將有55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈替代，每年可節(jié)電350億美元。日本提出，2006年就要用半導(dǎo)體燈大規(guī)模替代傳統(tǒng)白熾燈。據(jù)測(cè)算，7年后僅在美國(guó)，半導(dǎo)體照明就可能形成一個(gè)500億美元的大產(chǎn)業(yè)。
為了把握好這個(gè)歷史的新產(chǎn)業(yè)機(jī)遇，2003年6月19日,由科技部、信息產(chǎn)業(yè)部、建設(shè)部等部門成立了“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，啟動(dòng)了“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”，并授予上海、大連、廈門、南昌等４個(gè)城市作為首批國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地，經(jīng)過五年的發(fā)展我國(guó)的led行業(yè)從外延片，芯片制造到LED芯片封裝已形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，我國(guó)已經(jīng)成了led照明產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，尤其是LED芯片封裝我國(guó)已占據(jù)世界大半壁河山
應(yīng)該看到用半導(dǎo)體燈替代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈我們還有一段路要走，由于輸入半導(dǎo)體燈電能的80％左右轉(zhuǎn)變成為熱量，散熱對(duì)于功率型LED器件是至關(guān)重要的。如果不能將電流產(chǎn)生的熱量及時(shí)的散出，保持PN結(jié)的結(jié)溫度在允許范圍內(nèi)，將無(wú)法獲得穩(wěn)定的光輸出和維持正常的器件壽命。芯片散熱是LED封裝必須解決的關(guān)鍵問題，必須很好地解決大功率LED芯片封裝結(jié)構(gòu)的散熱問題，才能保證制造出的LED燈高效長(zhǎng)壽命的為我們工作，解決大功率LED芯片封裝結(jié)構(gòu)的散熱問題一直是近年來的研究熱點(diǎn)，特別是大功率白光LED封裝更是研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)，近幾年國(guó)內(nèi)外大批企業(yè)為解決大功率LED芯片封裝結(jié)構(gòu)的散熱作了大量工作，取得了顯著的成效一個(gè)實(shí)用的led照明燈的結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中LED芯片作為發(fā)光體，LED芯片是半導(dǎo)體發(fā)光二極管，當(dāng)發(fā)光二極管兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體PN結(jié)內(nèi)發(fā)生少數(shù)載流子的復(fù)合，一部分能量轉(zhuǎn)化為光能發(fā)光,由于材料內(nèi)部熱阻
LED芯片的散熱主要決定于LED封裝熱阻，LED封裝熱阻主要包括材料內(nèi)部熱阻和界面熱阻。散熱基板的作用就是吸收芯片產(chǎn)生的熱量，并傳導(dǎo)到熱沉上，實(shí)現(xiàn)與外界的熱交換，LED芯片體積小與基板的接觸面積小，要把LED芯片產(chǎn)生的大量熱量很快散發(fā)出去，LED芯片與基板只間的熱傳導(dǎo)極為重要，LED燈使用過程中達(dá)到熱平衡時(shí)，LED芯片產(chǎn)生的熱量與散熱器散發(fā)的熱量基本相等，就是說LED芯片與基板只間傳導(dǎo)的熱與散熱器散發(fā)的熱量相等傳導(dǎo)熱量Q1∝LED芯片面積S1＊焊料熱導(dǎo)率ρ1＊（結(jié)溫T1-基板溫度
T2）
如果焊料熱導(dǎo)率ρ1低，芯片與基板溫差必然加大，即是說芯片結(jié)溫高，基板溫度較低，結(jié)溫相應(yīng)較低，基板傳導(dǎo)給熱沉的熱量Q2∝基板面積S2＊I/基板熱沉接觸面熱阻r
適當(dāng)增大基板面積，基板熱沉之間填充導(dǎo)熱良好的膠，減少接觸面熱阻r使LED芯片傳到基板的熱量迅速傳導(dǎo)到熱沉十分重要大功率LED芯片封裝結(jié)構(gòu)目前流行的是以鋁基板作熱沉氮化鋁陶瓷金屬化做芯片焊接基板，氮化鎵陶瓷有很好的溫度穩(wěn)定性、絕緣性和良好的導(dǎo)熱性，以氮化鋁陶瓷金屬化后作基板可以刻飾復(fù)雜的電路，可以在同一塊基板上用串并聯(lián)的方式集成多個(gè)芯片制作大功率的LED照明燈，銅的熱導(dǎo)率398，在金屬中僅次于銀的熱導(dǎo)率427，而遠(yuǎn)大于鋁的熱導(dǎo)率236，用薄銅帶作LED芯片焊接基板，選用導(dǎo)熱高的焊料鉛錫合金（熱導(dǎo)率67）將芯片焊接在基板上，用鋁板作熱沉，采用階梯型導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，利用銅的高導(dǎo)熱率將芯片產(chǎn)生的熱量高效傳遞到鋁基散熱器，再通過鋁基散熱器將熱量散出（通過風(fēng)冷或熱傳導(dǎo)方式散出），我們采用上述方式制作的1-5WLED照明燈連續(xù)使用，環(huán)境溫度25度時(shí)大功率LED芯片結(jié)溫低于60度大功率LED照明作為路燈要代替高壓鈉燈以及鹵素?zé)簦仨毺岣呖偟墓馔浚馔康脑黾涌梢酝ㄟ^提高集成度、加大電流密度、使用大尺寸芯片等措施來實(shí)現(xiàn)。而這些都會(huì)增加LED的功率密度，如散熱不良，將導(dǎo)致LED芯片的結(jié)溫升高，從而直接影響LED器件的性能。多芯片陣列封裝是目前獲得高光通量的一個(gè)可行的方案，多芯片密集安裝在同一塊鋁陶瓷基板上雖然可降低成本，但是密集安裝必然產(chǎn)生大量的熱量集中在一起易形成熱島，即便如鋁這樣導(dǎo)熱性好的散熱器大量的熱量從中心點(diǎn)向周圍擴(kuò)散也需要時(shí)間，不可能瞬間傳導(dǎo)到整個(gè)散熱器，大量的熱量集中會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫快速升高，如采用1-10W的LED燈作為一個(gè)單元，用串并聯(lián)分區(qū)域分散安裝在一塊大的鋁散熱器上，散熱效果勢(shì)必好得多，如路燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中再考慮利用對(duì)流及熱管技術(shù)，解決好路燈的散熱是完全可能的采用以銅鋁作基板的大功率LED芯片焊接封裝框架，制作2-10W
LED照明燈為單元發(fā)光體，采用串并聯(lián)的方式集成如路燈等功率>100W的LED照明燈可以取得較好的散熱效果
大功率透鏡填充LED硅膠8008A/8008B
