（蚌埠依爱消防电子有限责任公司 安徽蚌埠 233006）
摘要：LED行业发展日新月异，LED灯具的散热问题是影响灯具可靠性的重要因素，弄清LED的散热机理，是设计出可靠性更高的LED照明灯具的重要保障。
由于LED灯具相对于传统灯具发光效率、使用寿命、节能等方面的优势，目前广泛应用于交通、医疗、汽车、家电、消防等领域，但由于LED发光时，除部分转换为光能外，60%以上转为热能，温度升高不仅导致灯具的亮度下降，同时也会引起其封装结构的老化，缩短其使用寿命，图1为美国CREE公司所发布的LED寿命报告，温度每下降10℃寿命将延长2倍。因此LED的散热的问题愈加受到关注。
其中的热传导系数代表材料自身传递热量的能力，该数值越大表明材料传递热量的能力愈强，如何有效的将LED自身的热量传导到系统散热，以降低LED芯片的温度，LED芯片的基板的导热能力是重要的评估项目之一。
除了LED芯片基板，另一种同样起到传递热量重大作用的的系统电路板，LED芯片最终会和印制板焊接组成系统电路板，由LED芯片所产生的热能可由芯片基板传导到系统电路板，目前常用的为具有高导热系数的金属芯基板(Metal Core PCB；MCPCB)，虽然前述有提过陶瓷基板的导热性能佳，但因系统电路板之面积较大，在考虑成本因素和灯具重量等因素，多会舍弃陶瓷基板，改用MCPCB做为系统电路板。与传统的FR-4相比，铝基板能够将热阻降至最低，使铝基板具有极好的热传导性能；与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又极为优良。MCPCB由3层结构所构成，由上而下分别为铜箔、高导热绝缘层和金属基板，部分厂商会于导热绝缘层和金属基版间喷涂陶瓷散热漆，可提高绝缘层的绝缘阻抗、节省多层导热胶的材料成本和加强MCPCB的散热能力；最底层的金属基板多采用铝合金，功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，部分厂商为了灯具更好的散热，在系统电路板下面增加导热硅胶和散热器辅助散热。图2为典型的散热模型图
图2 散热模型图
高性能铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能；金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用铜板（其中铜板能够提供更好的导热性），适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。铝基板起承载LED及热传导作用，散热主要还是靠面积，可以选择高导热系数的板材，比如美国贝格斯板材；慢导热或散热国产一般材料即可。
综上所述，LED散热问题是一个涉及LED芯片自身、系统电路板的综合问题，清楚热量问题的根源，在LED照明灯具的可靠性设计方面方能有更大的突破。
参考文献：
陈强 《功率型LED散热基板的研究进展》
沈金鑫 《一种高性能功率型LED散热基板材料的制备方法》
论文作者:张朋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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