相对传统光源，LED具有的技术优点还包括长寿命、响应快、潜在高光效、体积小以及窄光谱等优点。但究其本质，在这众多的优点中，潜在的高光效、体积小和窄光谱这三点最为关键，这使得LED有别于传统光源，并拓宽了电子元器件在多种领域的应用。但是也正是由于其体积小、高光效的特点，使得LED仍存在应用的障碍--散热问题。依照目前的半导体制造技术，大功率LED只能将约15%的输入功率转化为光能，而其余85%转化成了热能。如果没有良好的散热方法，芯片的热量散不出去，将使芯片失效。

散热成LED开发必须解决难题

如果LED芯片的热量不能散出去，会加速芯片的老化，还可能导致焊锡的融化，使芯片失效。

LED发光是靠电子在能带间跃迁产生的，其光谱中不含红外光，LED的热量不能靠辐射散出，因此LED被称为冷光源。LED一般采用环氧树脂封装，环氧树脂的导热能力非常差，热量只能靠芯片下面的引脚散出。传统亮度的LED因为发光功率小，热量也不大，故没有散热问题。而功率型LED用在照明上需要将多颗LED组成光源模块以达到所需的光通量。对于大功率器件来说，其输入功率≥1W,而芯片尺寸则为lmm×lmm~2.5mm×2.5mm之间，芯片的功率密度很大，因此必须在较小的LED封装中处理极高的热量。目前LED的取光效率仅能达到10%~20%,还有80%~90%的能量转换成了热能。如果LED芯片的热量不能散出去，会加速芯片的老化，还可能导致焊锡的融化，使芯片失效，具体表现为：

一是发光强度降低。随着芯片结温的升高，芯片的发光效率也会随之降低，芯片结温越高，发光强度下降越快。

二是发光主波长偏移，致使光转换效率下降。

三是加速LED的光衰，严重降低LED的寿命。

所以，功率型LED芯片散热问题成为当前LED技术在照明工程中应用的障碍。

为保证功率型LED的正常工作，需通过有效的散热设计，保证LED的工作结温在允许温度范围内。散热能力越强，结温越低。

LED照明系统的散热问题主要有两个方面：一是LED功率芯片内的散热（导热），涉及到器件的封装技术；二是LED功率芯片的外部散热，主要涉及基板导热、翅片散热器及其与环境空气的对流换热。目前，在解决功率型LED照明系统的散热问题上主要采用的方法有：调整LED的间距、自然对流散热、加装风扇或是水冷强制散热、热管和回路热管散热等。

在现今LED集成高密度，产热量高热流量的发展趋势下，借助热管的高效输热来实现快速散热就变得非常必要。另外，现有散热装置强调热传导环节、忽视对流散热环节，尽管众多的厂家考虑了各种各样的措施来改善热传导环节：如采用热管、加导热硅脂等，却没有意识到热量最终还是要依靠灯具的外表面带走，忽视了传热的均衡性，如果翅片的温度分布严重不均匀，将会导致其中部分翅片（温度较低的部分）效率大大降低。现有针对LED照明的散热装置仍局限于功率较低LED照明元件，并且效果不明显，成本高，不易应用于实际生产。

内外部散热相互作用决定LED散热性能

用于加快芯片热量散发的方法包括采用倒装焊、使用导热性能良好的粘接材料、使用散热器等。

LED散热技术主要包括两个方面：一是LED功率芯片的内部传热，涉及器件的封装技术，因为封装必然产生内部热阻，这个热阻的大小决定了结温与金属底座（支架）的温差（在给定功率条件下）；二是LED功率芯片的外部散热，也就是LED产生的热最终必然要散发到空气中去，需要基板导热、翅片散热器及其与环境空气的对流换热。外部散热与内部散热相互作用决定了LED照明器具的散热性能。

对于LED功率芯片的内部传热，增强功率型LED散热能力的核心目标是降低LED结温，一般要控制在85℃以下。

LED功率芯片的内部传热主要是从LED内部热阻计算入手来进一步探讨和改进LED封装技术。LED作为半导体器件，主要以结温和内部热阻来体现它的热学特性。

在LED芯片的制作与封装方面，用于加快芯片热量散发的方法包括采用倒装焊、使用导热性能良好的粘接材料、使用散热器等。

倒装焊芯片（flip-chip）结构的出现很大提高了功率型LED的散热能力和出光效率。