LED照明應(ying)用趨勢及散熱問題由于(yu)固態光(guang)源（Solid State Lighting）技術(shu)不斷進(jin)步，使近年來(lai)LED的(de)發光(guang)效(xiao)率提升，逐漸能(neng)取代(dai)傳統光(guang)源，目前發光(guang)效(xiao)率已追過白(bai)熾燈及鹵素燈而持續向上成長(chang)。

而一些公司更(geng)已開發出效率突(tu)破100lm/W 的(de)(de)LED元件(jian)，這也(ye)使得(de)LED的(de)(de)照明(ming)(ming)(ming)應用越(yue)來越(yue)廣，不但已開始應用于室(shi)內及(ji)戶外照明(ming)(ming)(ming)、手機背光(guang)模組及(ji)汽車方向燈(deng)(deng)等，更(geng)看好在高瓦數的(de)(de)投(tou)射燈(deng)(deng)及(ji)路燈(deng)(deng)等強光(guang)照明(ming)(ming)(ming)、大尺(chi)寸背光(guang)模組以及(ji)汽車頭燈(deng)(deng)等的(de)(de)應用。由于擁有省電、環(huan)保及(ji)壽命長等優點，更(geng)使未來以LED光(guang)源為主流(liu)的(de)(de)趨勢越(yue)趨明(ming)(ming)(ming)顯(xian)。

為(wei)了讓LED發更亮的光(guang)(guang)而(er)需要(yao)輸入更高的功率(lv)(lv)(lv)，然而(er)目(mu)前(qian)大功率(lv)(lv)(lv)LED的光(guang)(guang)電轉換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)值仍然有(you)限，一(yi)般(ban)僅(jin)有(you)約15~25% 的輸入功率(lv)(lv)(lv)成為(wei)光(guang)(guang)，其(qi)(qi)馀(yu)則(ze)會(hui)轉換成熱能。由于(yu)LED晶片(pian)面積很小，因此使(shi)高功率(lv)(lv)(lv)LED單位面積的發熱量（發熱密(mi)度(du)(du)）非(fei)常高，甚至(zhi)較一(yi)般(ban)的 IC 元(yuan)件更為(wei)嚴重(zhong)，也使(shi)得LED 晶片(pian)的接(jie)面溫(wen)度(du)(du)大為(wei)提升，容(rong)易造(zao)成過(guo)熱問題。過(guo)高的晶片(pian)接(jie)面溫(wen)度(du)(du)會(hui)使(shi)LED 的發光(guang)(guang)亮度(du)(du)降(jiang)低，其(qi)(qi)中以(yi)紅光(guang)(guang)的衰減最為(wei)明(ming)顯。也會(hui)造(zao)成LED的波(bo)長偏移而(er)影響演色(se)性，更會(hui)造(zao)成LED可靠度(du)(du)的大幅(fu)降(jiang)低，因此散熱技(ji)術已成為(wei)目(mu)前(qian)LED技(ji)術發展的瓶頸。

因此(ci)散(san)熱設(she)計(ji)的(de)挑戰(zhan)較大(da)，必須從晶片層(ceng)級(ji)、封裝層(ceng)級(ji)、PCB 層(ceng)級(ji)到系(xi)統模組(zu)層(ceng)級(ji)，都(dou)要(yao)非常重(zhong)視散(san)熱設(she)計(ji)，并(bing)尋求最佳的(de)散(san)熱方(fang)桉。對于LED照明產(chan)品而言，由于系(xi)統端的(de)散(san)熱限制較大(da)，因此(ci)其它(ta)層(ceng)級(ji)的(de)散(san)熱需求就更明顯。

對于LED熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳問題，最基本的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)方法就是利(li)用熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)網(wang)路進行分析(xi)(xi)。也就是將LED由晶片熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)源到環境(jing)溫(wen)度的(de)(de)(de)主要散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)路徑建構熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)網(wang)路，然后分析(xi)(xi)各熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)值(zhi)的(de)(de)(de)特性(xing)及大小，如此可以推算理想狀況時的(de)(de)(de)晶片溫(wen)度，并針(zhen)對熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)網(wang)路各部分下對策(ce)以降低(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)值(zhi)。需注意(yi)的(de)(de)(de)是，實際分析(xi)(xi)時可依據系統結構組(zu)(zu)成更詳細的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)網(wang)路，例如考慮Die Attach 材料及Solder 等(deng)介(jie)面材料之熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)，或是散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)組(zu)(zu)結構之熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)值(zhi)。

由于LED晶(jing)(jing)片(pian)的(de)Sapphire 基板導(dao)熱特性較(jiao)差，會造成熱阻(zu)值過高(gao)，因此改(gai)善方式必須用高(gao)導(dao)熱的(de)材料如銅取代Sapphire ，或是(shi)採(cai)用覆晶(jing)(jing)方式將基板移開熱傳路徑(jing)，以(yi)(yi)降低熱阻(zu)值。目前在晶(jing)(jing)片(pian)到封(feng)裝層級性能較(jiao)佳的(de)散熱設計(ji)，包括共融合(he)金基板及(ji)覆晶(jing)(jing)形式等設計(ji)，使(shi)熱更容易從晶(jing)(jing)片(pian)傳到封(feng)裝中。而增加晶(jing)(jing)片(pian)尺寸以(yi)(yi)降低發(fa)熱密度也(ye)是(shi)可行的(de)方向。

大功率LED的散熱(re)設計(ji)(ji)非常重要，關(guan)系到(dao)LED的發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)的品質及(ji)使用壽(shou)命。透過(guo)熱(re)阻(zu)網(wang)路可(ke)迅速分析(xi)散熱(re)能力(li)及(ji)需求并尋求散熱(re)對策，由于大功率LED發(fa)(fa)熱(re)密度很大，必須從Chip Level、Package Level、Board Level到(dao)System Level 各層級進行散熱(re)設計(ji)(ji)，降(jiang)低熱(re)阻(zu)，才能得(de)到(dao)最佳的散熱(re)效(xiao)果。目前國際上各大LED晶(jing)片及(ji)封裝廠商都致(zhi)力(li)于發(fa)(fa)展發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)率更高的產品，透過(guo)提升光(guang)(guang)(guang)的量(liang)子效(xiao)率等方式提升光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉換(huan)效(xiao)率，以降(jiang)低晶(jing)片發(fa)(fa)熱(re)量(liang)。

為了(le)使LED產(chan)(chan)品(pin)的發展(zhan)及(ji)應用更為快速，相關的散熱技術仍需(xu)同(tong)步發展(zhan)。由于(yu)人類對于(yu)生(sheng)活(huo)品(pin)質的需(xu)求不斷(duan)提升，就如同(tong)IC 產(chan)(chan)品(pin)對于(yu)散熱的需(xu)求一直(zhi)存在，散熱設計在各種大功率LED的產(chan)(chan)品(pin)設計中(zhong)仍將(jiang)佔有重要的地(di)位。