浅谈LED灯具的散热设计.doc

浅谈LED灯具的散热设计,浅谈LED灯具的散热设计。
一、前言表格
一、前言
又称发光二极管，属于半导体组件，自年美国通用电气公司开发出全球第一种可实际应用的红光开始，至今已迈入全彩时代。的发光原理简单来说是由含电洞之型半导体与含电子之型半导体结合成之二极管，在二极管两端加上顺向偏压，当电流通过时，电子与电洞流至接合面接合时会放出能量而发光简易图说如下。

图发光原理
本身是单色光源，如今随着光效提升及蓝光的出现，它的应用也逐渐偏向多元化，从早先的低功率电源指示灯演进成背光模块和照明…等高功率应用。被誉为世纪的照明新光源，它具有效率高、寿命长、省能源、不易破损、环保无汞…等传统光源无法与之比较的优点，在节能减碳及环保意识方兴未艾之际，加上各国政府陆续宣示的能源政策例如：美国年颁布的「能源独立和安全法案」提出白炽灯禁用时程、日本年修订的「能源基本计划」提出减碳目标，使得占生活用电大量比重的「照明」成为鼓励汰换的项目之一。能源趋势、政府法令与发光特性三者相乘作用之下，促使照明产业的蓬勃发展，也吸引了国内外厂商对于上、中、下游产业的投入。
如同所有电子零件一般，在使用或运作的过程中都会产生热能及温升现象，如果忽视散热问题，将导致因高温而提早烧毁的结果。灯具的设计较传统灯具复杂，包含光学、机构、电子及散热，其中「散热」尤其重要，因为目前高功率灯具的转换率仅有会转换成光，其余会转换为热，如果不能将热量导出灯具之外，将无法达到光源宣称的小时寿命，同时热量会影响的发光效率，导致严重光衰及灯具毁损的惨况。
二、灯具的散热设计
的发光效率及寿命与工作温度息息相关，呈现反比关系，下图为美国所发布的寿命报告，温度每下降℃寿命将延长倍且光通量提升~。

图寿命报告数据源：
由于高功率技术的发展，使得灯具面临到热管理和散热设计的严苛挑战，因为温度升高不但会造成亮度下降，当温度超过摄氏度时更会加速灯具本体及封装材料的劣化。因此，除了封装组件本身的散热技术外，灯具的散热及导热设计更是维持灯具寿命的最大关键。
应用于户外照明，其散热设计相较于其他终端产品例如：背光面板、车用照明…等更为复杂多元，因为灯具的操作环境会因为温度变化、沙尘量、湿度…等因素更加严苛。以路灯为例，要能够长时间于户外环境工作，不仅必须符合安全法规的要求例如：、…，更需达到克服光学特性稳定性如、光衰变化、沙尘侵袭、鸟粪堆积、空气中胶质悬浮物质及水气虹吸现象造成之防水防尘问题等可靠度及恶劣环境的考验。
在灯具设计方面，由蕊片、芯片基板、芯片封装、线路设计、系统电路板、散热鳍片到灯具外壳再再都考验着产业上、中、下游的研