許多企業都看好這個朝陽產業的發展空間，特別是半導體戶外照明的明顯節能優勢。近2年一哄而上的諸多企業，在還不甚了解半導體道路照明制作的特點下，模擬、仿造、沿著現今的常規照明路燈多種“蛇頭”形狀制作，一時間“百家爭鳴，百花齊放”的產品紛紛推向市場。經過這兩年上路實驗情況的檢驗，大部分的產品均存在不同程度的問題。

具體表現在：

1.由于對LED光源工作條件的要求不甚了解造成光衰減嚴重甚至于死燈。

本人針對以上問題與大家一起討論解決方案：
對LED光源的工作環境這個問題的討論，需具備了解LED的基本常識；其現今大功率LED發光效率約為30％，70％將是熱能，需要將其散熱處理。大功率白光LED的結溫TJ在亮度衰減70％時與壽命的關系可看出：TJ=50℃時，壽命為90000小時，TJ=80℃時，壽命降到34000小時，TJ=115℃時，其壽命只有13300小時了。TJ在散熱設計中要提出最大允許結溫值TJmax，實際的結溫值TJ應小于或等于要求的TJmax，即TJ≤TJmax。

從以上的測試數據圖示經測試發光二極管可正常工作的環境溫度其結溫溫度應（＜85℃）。高于此溫度范圍效率將大大降低，甚至于燒毀。可以看出溫度對其直接影響的重要性。特別值得一提的是，對散熱材料的熱平衡速度要求重視度，造成光源的熱得不到有效的處理引起光衰減嚴重。現在許多生產廠家大功率LED的熱沉散熱殼體應用基本采用不同的合金鋁材料，其導熱系數不一，一些材料的散熱速率難以滿足LED工作條件。不可忽略的鋁基板及導熱硅膠，硅脂材料的導熱環節，使用材料的實際壽命質量，將直接影響LED的工作散熱條件。如何減少中間環節，直接與熱沉散熱近距離接觸將熱量快速達到平衡的有效散熱，是現今高質量的LED燈具產品開發需考慮的方向。

先從材料分析：

金屬的熱傳導系數表：
銀 429銅 401金 317鋁 237鐵 80錫 67鉛 34.8
銀熱傳導系數比較好，但缺點就是價格太高，純銅散熱效果則次之，但已經算是非常優秀的了。不過銅也有缺點：造價高、重量重、不耐腐蝕等。所以現在大多數散熱片都是采用輕盈堅固的鋁材料制作的，其中鋁合金的熱傳導能力最好，好的風冷散熱器一般采用鋁合金制作。至于銅，目前市場上也出現了純銅的散熱器，銅的導熱性能比起鋁要快的多，但銅的散熱沒有鋁快，銅可以快速的把熱量帶走，但無法在短時間內把本身的熱量散去，另外銅的可氧化性是銅本身最大的弊病。當銅一旦出現氧化狀態，從導熱和散熱方面都會大大的下降。
從對比上看，最好的散熱材料也并不是鋁材。銅和鋁的對比中形成了一種新型的工藝——銅鋁結合。所謂的銅鋁結合就是把銅和鋁用一定的工藝完美的結合到一塊，讓銅快速的把熱量傳給鋁，再由大面積的鋁把熱量散去，這不但增充了鋁的導熱不及銅，還彌補了銅的散熱不如鋁，有機的結合從而達到急速傳熱快速散熱的效果。

作為解決辦法，
其作用是用來向散熱片傳導鋁基板散發出來的熱量，使鋁基板溫度保持在一個可以穩定工作的水平，防止鋁基板因為散熱不良而損毀，并延長使用壽命。
導熱系數（Thermal Conductivity）
導熱系數的單位為W/m?K（或W/m?℃），表示截面積為1平方米的柱體沿軸向1米距離的溫差為1開爾文（K=℃+273.15）時的熱傳導功率。數值越大，表明該材料的熱傳遞速度越快，導熱性能越好。
目前主流導熱硅脂的導熱系數均大于1W/m?K，優秀的可達到6W/m?K以上，是空氣的200倍以上。但是和銅鋁這些金屬材料相比，導熱硅脂的導熱系數只有它們的1/100左右，換而言之，在整個散熱系統中，硅脂層其實是散熱瓶頸之所在。對于一個散熱系統而言，不僅是散熱器的事，導熱介質也是很重要的組成部分：
散熱系統的總熱阻 = 散熱器熱阻 + 導熱介質熱阻
值得大家注意的是普通導熱硅脂在高溫環境中使用一段時間后會出現“干化”或“硬化”現象，將會大大影響散熱效果。因此在鋁基板與熱沉之間的導熱環節需重視。
有關人士正研究在熱沉材料上進行特殊的陶瓷化處理直接安裝線路，經過這樣的優化后將會根本解決散熱的導熱環節。

LED頂棚燈、LED洗墻燈、LED投光燈、LED隧道燈等，一套方案多款燈具。
散熱材料，導熱環節和科學化的造型結構設計，在現今大功率LED路燈的制作中，值得大家去感悟。從LED路燈市場的置疑甚至排斥，走到了現在的嘗試與接納，我們看到了前景的曙光，但我們還需要一段路要走。隨著大功率LED光效的不斷提高和硅基LED日新月異的發展，將根本解決半導體照明光源高價格的瓶頸，讓我們共同攜起手來摸索與探討，相信在大家的努力下，用第四代光源做出更好的LED路燈照明燈具，取代高壓鈉路燈這段路不會很遠！

歸根結底，“銅比鋁吸熱快，銅沒有鋁散熱快”這句話的科學依據是什么呢？可能諸位能夠明確說出來的就很少了，今天小編就給大家講講這個現象的根本原理。
　傳熱系數的通俗定義是“在單位溫差下，單位時間內通過單位面積的熱量”，單位是J/m2ks，或者W/m2k，其中J是熱量單位焦耳，m2表示面積單位平方米，K是溫度單位開爾文，也可以用攝氏溫標的C代替，s是時間單位秒。從圖上看銅的熱傳導系數約是鋁的1.69倍，因此用銅和鋁來制造相同截面積的散熱器，單位時間內純銅的比純鋁能從CPU核心帶走更多熱量，“銅比鋁吸熱快”，前面半句已經論證完畢。

材料 比熱容J/kgK
鋁 0.9
銀 0.24
銅 0.39
金屬比熱容對比表

　　而后面半句“銅沒有鋁散熱快”，事實確實如此。證明這個需要引出另一個重要熱力學參數：比熱。學過中學物理的人都知道比熱的定義是“使單位質量的物質溫度提升1度需要的熱量”，單位是J/kgK。大家也從上面的表中看出銅的比熱容比鋁要小，銅降低1度的溫度，散發的熱量應該比鋁小，這樣說來，銅應該比鋁散熱快。但是大家也許沒注意到銅的密度是8.9kg/m3，而鋁的只有是2.7kg/m3，接近鋁的3.3倍，因此制成同樣體積的散熱片，質量方面銅會比鋁大近3.3倍，純銅材質比純鋁材質的熱容量還是大將近一半。熱容量大了，散熱就變得慢了。通過上述理論的說明，“銅沒有鋁散熱快”的原因我們也找到了。

　　這樣我們就從根本上明白了“銅比鋁吸熱快，銅沒有鋁散熱快”的原因。以后在選擇散熱器的時候，可以運用此理論，如果選擇純銅散熱器，應選擇配備轉速較高，風量較大的風扇產品，避免銅的熱量散發不了，產生散熱瓶頸。

材料 熱傳導率K (W/m2K)
銀 429
銅 401
金 317
鋁 237
金屬熱傳導率對比表

硅化碳導熱系數：20大卡/米·小時·度 (隨溫度變化很小)
其它物理性能如下：
密度：3.2克/厘米3
莫氏硬度：9.5
比 熱：0.17千卡/公斤·度
線膨脹系數：5×10-6(m/℃)
化學性質：
有良好的化學穩定性，抗酸能力強。在高溫條件下堿性物質對其有侵蝕作用。
在1000℃以上長期使用能與氧氣和水蒸氣發生如下作用：
①SiC+2O2→Sio2+CO2 ②SiC+4H2O＝Sio2+4H2+CO2
致使元件中SiO2含量逐漸增多，電阻隨之緩慢增加，為之老化。如水蒸氣過多，會促進SiC氧化，由②式反應產生的H2與空氣中的O2給合H2O再反應產生惡性循環，降低壽命。氫氣(H2)能使元件機械強度降低。氮氣(N2)在1200℃以下能防止SiC氧化1350℃以上與Si發生反應，使SiC分解。氯氣(Cl2)能使Sic完全分解。

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鋁基板在LED及PCB行業中，大家并不陌生，雖然人人都在強調要求板材的導熱要大，要好，熱阻要小。但我想很多人對鋁基板什么是導熱，什么是熱阻的具體定義還不是很清楚。

鋁基板所謂的導熱系數：導熱系數又稱為熱傳導系數，熱傳導率，熱導率。它表示物質熱傳導性能的物理量，是當等溫面垂直距離為1m,其溫度差為1℃,由于熱傳導而在1h內穿過1m2面積的熱量（千卡）。它的表示單位為：千瓦/米.小時.℃ [kw/(m.h.℃)]

如果需要基板材料擔負更大的散熱功效，所采用的基板材料要求是具有高導熱系數（熱傳導率）。如果需要通過基板材料能夠起到隔絕熱的功效，那么就希望所用的基板材料的導熱系數越低越好。

鋁基板的熱阻：定量描述一種物體的導熱性能，可以用導熱系數，也可以用另外一種特性參數來表達，它就是“熱阻”。有關專著提出：導熱系數適于表征一種均勻材質的材料的導熱性能，而作為多種材料復合的基板材料，它的導熱性能更適合于用熱阻來定量描述。

在熱傳導的方式下，物體兩側的表面溫度之差（簡稱溫差）是熱量傳遞的推動力。熱阻（Rr）等于這種溫差（T1-T2)除以熱流量（P）。因此，基板材料的熱阻越小說明它的導熱性越高

高效導熱陶瓷基板和墊片, 導熱效率高, 導熱系數: 24W/M.K; 耐高溫/耐高壓, 受熱均勻, 散熱快; 結構簡單緊湊, 體積小, 發熱元件耐酸堿腐蝕, 經久耐用; 符合歐盟ROHS環保標準.

陶瓷基板DCB是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(AL2Q3)或氮化鋁(ALN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝方法。所制成的超薄復合基板具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，DCB基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料，也是本世紀封裝技術發展方向“chip-on-board”技術的基礎。