1 引 言

　　發光二極管(LED)誕生至今.已經實現了全彩化和高亮度化，并在藍光LED和紫光LED的基礎上開發了白光LED.它為人類照明史又帶來了? 次飛躍。與自熾燈和熒光燈相比，LED以其體積小，全固態，長壽命，環保，省電等一系列優點，已廣泛用于汽車照明、裝飾照明、手機閃光燈、大中尺寸，即NB和LCD.TV等顯示屏光源模塊中。已經成為2l世紀最具發展前景的高技術領域之一LED是一種注入電致發光器件.由Ⅲ～Ⅳ 族化合物，如磷化鎵(GaP)、磷砷化鎵(GaAsP)等半導體制成 在~I-DN電場作用下.電子與空穴的輻射復合而發生的電致作用將一部分能量轉化為光能. 即量子效應，而無輻射復合產生的晶格振蕩將其余的能量轉化為熱能。目前，高亮度白光LED在實驗室中已經達到1001m/W 的水平，501m/w 的大功率白光LED也已進入商業化，單個LED器件也從起初的幾毫瓦一躍達到了1.5kW。對大于1W 級的大功率LED而言，目前的電光轉換效率約為15%，剩余的85%轉化為熱能.而芯片尺寸僅為1mm×1mm～2.5mm~2.5mm.意即芯片的功率密度很大 與傳統的照明器件不同，白光LED的發光光譜中不包含紅外部分.所以其熱量不能依靠輻射釋放。因此，如何提高散熱能力是大功率LED實現產業化亟待解決的關鍵技術難題之一。

　　2 熱效應對大功率LED的影響

　　對于單個LED而言.如果熱量集中在尺寸很小的芯片內而不能有效散出.則會導致芯片的溫度升高.引起熱應力的非均勻分布、芯片發光效率和熒光粉激射效率下降。研究表明，當溫度超過一定值時.器件的失效率將呈指數規律攀升.元件溫度每上升2℃，可靠性將下降l0%l2】。為了保證器件的壽命，一般要求pn結的結溫在1 10℃以下。隨著pn結的溫升.白光LED器件的發光波長將發生紅移。

　　據統計資料表明.在100℃的溫度下.波長可以紅移4～9 nm.從而導致YAG熒光粉吸收率下降，總的發光強度會減少，白光色度變差。在室溫附近，溫度每升高l℃.LED的發光強度會相應減少l%左右.當器件從環境溫度上升到l20℃時.亮度下降多達35%。當多個LED密集排列組成白光照明系統時.熱量的耗散問題更嚴重。因此解決散熱問題已成為功率型LED應用的先決條件。

　　3 國內外的研究進展

　　針對高功率LED的封裝散熱難題.國內外的器件設計者和制造者分別在結構、材料以及工藝等方面對器件的熱系統進行了優化設計。例如。在封裝結構上，采用大面積芯片倒裝結構、金屬線路板結構、導熱槽結構、微流陣列結構等;在材料的選取方面，選擇合適的基板材料和粘貼材料，用硅樹脂代替環氧樹脂。