1）阻碍LED灯具传热的主要因素

由于环氧树脂的导热能力很差，蓝宝石又是热的不良导体，热量只能靠芯片下面的引脚散出，因此前后两方面都造成散热困难，影响了器件的性能和可靠性。

铝基板绝缘层的热阻直接决定着铝基板的热阻大小。铝基板绝缘层厚度减薄，热阻相应减小，热传导能力增强，但绝缘强度相应降低。因此，功率模块使用什么厚度的绝缘层，首先取决于模块绝缘强度的需求。

各种导热胶连接的热界面都存在界面热阻，并且导热胶的热导率比较低，也影响着热量的传导。

散热片的材质以及结构、安装方式直接影响着热量传递。

2）减小传热热阻、强化传热的措施

分析现有技术，减小传热热阻，强化传热的措施可以采用一些方法。以SiC等热导率高的材料作为正装芯片的基板，以Si为衬底制备倒装芯片提高晶片的导热能力。以固晶技术代替银胶固晶降低晶片和支架之间的热阻。加入导热离子提高荧光粉的热导率，或采用远程封装技术降低荧光粉的自加热现象。或以共晶焊接技术将FC、COB、CSP直接焊接在MCPCB上，缩短传热路径。以陶瓷基板代替MCPCB，提高基板热导率，避免绝缘层对热流路径的影响。采用高导热热界面材料，并利用先进的涂覆工艺，降低界面接触热阻，提高传热效率。利用铝挤材质、并利用铆压、焊接等有效连接方式，改善基板和散热器之间的连接通道，提高散热器的导热能力。

3）热管传热技术

热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内液体的蒸发与凝结（相变）来传递热量，并利用毛细作用等流体原理，实现循环传热，将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属。

一般热管由热管壳体、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发段（简称热端），另外一端为冷凝段（简称冷端），当热管蒸发段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来（见图8-16）。

热管具有很多特性。热管具有很高的导热性，其导热性比金属导体的热导率大103～106倍［热导率最大可达100 000 W／（m·K）］，采用热管传热可以在很小的温差下传递大量的热量。热管具有优良的等温性。在合理设置热管冷热端面积后，可以更改热管输出热流密度。热管的热流传递方向具有可逆性，还具有热二极管与热开关性能、恒温特性（可控热管）、可远距离传热等。

按照工作液体回流动力，可分为有芯热管和两相闭式热虹吸管（又称重力热管），前者传热不受方向限制，后者仅能依靠重力沿竖直方向传递。按结构形式区分，可分为：普通热管、分离式热管、毛细泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。LED主要应用带有吸液芯的普通热管、回路热管和平板热管（见图8-7）。(www.daowen.com)

图8-6　热管原理示意图

图8-7　应用于LED的不同形式的热管

毛细结构是有芯热管产品的核心。它主要有三个作用：一是提供冷凝端液体回流蒸发端的通道；二是提供内壁与液体／蒸气进行热传导的通道；三是提供液气产生毛细压力所必须的孔隙。毛细结构分为四种：丝网、沟槽、粉末烧结与纤维。在LED散热器上，大部分都是沟槽与粉末烧结两类结构。

烧结式热管，其毛细结构是通过高温下铜粉烧结制造而成的。制备工艺好的烧结式热管，烧结层分布厚度均匀，毛细结构渗透率大致相同（见图8-8a），因此具有很好的传热效果，受方向影响小。

沟槽式热管是热管毛细结构中比较制造简单的一种，采用整体成型工艺制造，成本是一般烧结式热管的2／3（见图8-8b）。沟槽式热管对沟槽深度和宽度要求很高，而且其方向性很强。当热管出现大弯折的时候，沟槽式方向性的特性就成了致命缺点，导致导热性能大幅度下跌。烧结式热管弯曲后性能也会有部分下降，但是并不明显。

热管直径不同，传热效果也明显不同。直径为3 mm的正品热管（长度为150 mm，以下相同），2.8个标准热传递周期中只能传递15 W的热量。而直径为5 mm的热管，在1.8个热传递周期中最大热量传递达到了45 W，是3 mm热管的3倍。而8 mm的热管产品只需0.6个周期就可以传递高达80 W的热量。热管的直径对传热有很明显的影响，越大效果超好。目前，中高端热管散热器中多采用6 mm的热管，也有个别是用的8 mm产品。

图8-8　有芯热管主要类型

但是仅依靠热管只能将热量从热源传递出来，并不能有效地耗散到周围环境，必须增加冷端的散热面积来完成最终的散热。