隨著LED 燈功率的增大和發熱熱流密度迅猛增加，大功率LED 燈的散熱問題急需改善，業內已經對大功率LED 燈的散熱問題作出了很多的努力: 通過對芯片外延結構優化設計，使用表面粗化技術等提高芯片內外量子效率，減少無輻射復合產生的晶格振蕩，從根本上減少散熱組件負荷; 通過優化封裝結構、材料，選擇以鋁基為主的金屬芯印刷電路板( MCPCB) ，使用陶瓷、復合金屬基板等方法，加快熱量從外延層向散熱基板散發。多數廠家還建議在高性能要求場合中使用散熱片，依靠強對流散熱等方法促進大功率LED 散熱。盡管如此，單個LED 產品目前也僅處于1 ～ 10 W 級的水平，散熱能力仍亟待提高。相當多的研究將精力集中于尋找高熱導率熱沉與封裝材料，然而當LED 功率達到10 W 以上時，這種關注遇到了相當大的阻力。即使施加了風冷強對流方式，犧牲了成本優勢，也未能獲得令人滿意的變化。本設計方案針對此種散熱問題從結構上和散熱材料選擇上對散熱器進行大膽的設計創新，實驗結果證明散熱效果優于傳統散熱器。

　　1 設計方案

　　本設計以30 W 大功率LED 燈為研究對象，對其進行散熱問題的研究。從結構設計方面和材料選擇兩個方面進行創新研究。

　　1. 1 市場現有的散熱技術

　　如圖1 所示。

　　圖1 中: ( 101 為散熱鋁型材; 102 為導熱硅膠墊片/硅脂; 103 ～ 106 組成鋁基板; 其中103 為鋁板;104 為絕緣層; 105 為敷銅層; 106 為阻焊層; 201 ～204 組成LED 燈; 其中201 為電極; 202 為LED 底座; 203 為LED 的PN 結; 204 為硅膠) ，然后使用錫膏將LED 焊接于鋁基板的敷銅層上，如圖1 黑色箭頭所示。LED 的PN 結發出的熱量經過LED 底座一錫膏焊接層—敷銅層—絕緣層—鋁板—導熱硅膠墊片/硅脂—散熱鋁型材—散發于空氣中，這樣就完成了散熱過程。

　　圖2 為目前普遍使用的散熱器的實物圖，其主體部分只是一個鋁質材料，雖制作成本較為低廉，但是散熱效果一般，已經不能滿足功率日益增高的LED 燈的需求，所以研發改進散熱器的工作顯得尤為急切。