1,、什么是LED的結溫?

　　LED的基本結構是一個半導體的P—N結,。實驗指出,，當電流流過LED元件時,，P—N結的溫度將上升,，嚴格意義上說，就把P—N結區(qū)的溫度定義為LED的結溫,。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸,，因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結溫。

　　2,、產生LED結溫的原因有哪些?

　　在LED工作時,，可存在以下五種情況促使結溫不同程度的上升：

　　A、元件不良的電極結構,，視窗層襯底或結區(qū)的材料以及導電銀膠等均存在一定的電阻值,，這些電阻相互壘加，構成LED元件的串聯(lián)電阻,。當電流流過P—N結時,，同時也會流過這些電阻，從而產生焦耳熱,，引致芯片溫度或結溫的升高,。

　　B、由于P—N結不可能極端完美,，元件的注人效率不會達到100%,，也即是說，在LED工作時除P區(qū)向N區(qū)注入電荷(空穴)外,，N區(qū)也會向P區(qū)注人電荷 (電子),，一般情況下，后一類的電荷注人不會產生光電效應,，而以發(fā)熱的形式消耗掉了,。即使有用的那部分注入電荷，也不會全部變成光,，有一部分與結區(qū)的雜質或缺陷相結合,，最終也會變成熱。

　　C,、實踐證明,，出光效率的限制是導致LED結溫升高的主要原因。目前,，先進的材料生長與元件制造工藝已能使LED極大多數輸入電能轉換成光輻射能,，然而由于LED芯片材料與周圍介質相比，具有大得多的折射系數,，致使芯片內部產生的極大部分光子(>90%)無法順利地溢出介面,，而在芯片與介質介面產生全反射，返回芯片內部并通過多次內部反射最終被芯片材料或襯底吸收，并以晶格振動的形式變成熱,，促使結溫升高,。

　　D、顯然,，LED元件的熱散失能力是決定結溫高低的又一個關鍵條件,。散熱能力強時，結溫下降,，反之,，散熱能力差時結溫將上升。由于環(huán)氧膠是低熱導材料,，因此P—N結處產生的熱量很難通過透明環(huán)氧向上散發(fā)到環(huán)境中去，大部分熱量通過襯底,、銀漿,、管殼、環(huán)氧粘接層,， PCB與熱沉向下發(fā)散,。顯然，相關材料的導熱能力將直接影響元件的熱散失效率,。一個普通型的LED,，從P—N結區(qū)到環(huán)境溫度的總熱阻在300到 600℃/w之間，對于一個具有良好結構的功率型LED元件,，其總熱阻約為15到30℃ /W,。巨大的熱阻差異表明普通型LED元件只能在很小的輸入功率條件下，才能正常地工作,，而功率型元件的耗散功率可大到瓦級甚至更高,。

　　3、降低LED結溫的途徑有哪些?

　　A,、減少LED本身的熱阻;

　　B,、良好的二次散熱機構;

　　C、減少LED與二次散熱機構安裝介面之間的熱阻;

　　D,、控制額定輸入功率;

　　E,、降低環(huán)境溫度

　　LED的輸入功率是元件熱效應的唯一來源，能量的一部分變成了輻射光能,，其余部分最終均變成了熱,，從而抬升了元件的溫度。顯然,，減小LED溫升效應的主要方法,，一是設法提高元件的電光轉換效率(又稱外量子效率)，使盡可能多的輸入功率轉變成光能，另一個重要的途徑是設法提高元件的熱散失能力,，使結溫產生的熱,，通過各種途徑散發(fā)到周圍環(huán)境中去。