[ZT]系列讲座LED结温
LED的基本结构是一个半导体的P-N结，当电流流过LED元件时，P-N结的温度将上升，在严格意义上P-N结区的温度才是LED的结温，但由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我们通常是把LED芯片的温度视之为LED结温。
LED就是light emitting diode （发光二极管），简称LED，LED灯具有亮度高、响应快、显色性好、工作电压低、节能省电、小型轻薄、寿命长等优点。我国经济高速发展，能源消耗很大难以为继，LED灯非常节电是节能减排的首选。在成都LED灯广泛应用于车站、机场、体育场馆、商场、医院、学校、政府机关、公园、道路的照明与亮化工程。历史文化名城成都也需要更多的LED灯具来装点，使成都成为中国西部最璀璨的明珠.同时，LED灯还是一种绿色光源。LED灯直流驱动，没有频闪;没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性;调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差;冷光源发热量低，可以安全触摸;这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。而目前常用的节能灯内部充满汞蒸气，一旦破损就会造成污染，严重影响健康。因此成都LED灯取代节能灯是大势所趋。
但是随着成都LED灯的工作时间延长和LED结温上升，其发光强度和光通量会下降，寿命缩短。主要有以下五种情况导致结温不同程度的上升：
1、元件电极结构的电阻：透光层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值，这些电阻相互垒加，构成LED元件间的电阻。当电流流过P-N结时，同时也会流过这些电阻，从而产生焦耳热，引致芯片温度或结温的升高。
2、P-N结自身缺陷：P-N结的注人效率不会达到100%,在LED工作时除P区向N区注入电荷（空穴）外，N区也会向P区注人电荷（电子），一般情况下，后一类的电荷注人不会产生光电效应，而以发热的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入电荷，也不会全部变成光，有一部分与结区的杂质或缺陷相结合，最终也会变成热。
3、光子耗损：出光效率的限制也是导致LED结温升高的重要原因。目前的MOCVD工艺成熟，已能使LED大多数输入电能转换成光辐射，然而由于LED芯片材料与周围介质相比，具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的极大部分光子无法顺利地逃出介面，而在芯片与介质介面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。
4、封装胶导致散热不足：热散能力是决定结温高低的一个关键因素， LED结温是LED芯片热量产生与散热的平衡点，减少热量产生与增加散热能力是降低LED结温的两个主要途径。由于环氧树脂是低热导材料，改用导热性能好的导热胶能很好的解决LED结温过高的问题，
5、封装方式导致散热不足：传统的封装方式P-N结处产生的热量很难通过透明环氧树脂向上散发到环境中去，大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层，PCB与热沉向下发散，散热效果不佳。采用新型的封装方式，热量比较容易从封装基板散发到外界，比如采用陶瓷基板，又比如采用COB封装、MCOB封装、电场自动风冷等技术也有利于降低LED结温。
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要想降低成都LED灯的结温，必须综合各种方法，如只采用其中一种往往效果不十分理想。
LED就是light emitting diode （发光二极管），简称LED，LED灯具有亮度高、响应快、显色性好、工作电压低、节能省电、小型轻薄、寿命长等优点。我国经济高速发展，能源消耗很大难以为继，LED灯非常节电是节能减排的首选。在成都LED灯广泛应用于车站、机场、体育场馆、商场、医院、学校、政府机关、公园、道路的照明与亮化工程。历史文化名城成都也需要更多的LED灯具来装点，使成都成为中国西部最璀璨的明珠.同时，LED灯还是一种绿色光源。LED灯直流驱动，没有频闪;没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性;调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差;冷光源发热量低，可以安全触摸;这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。而目前常用的节能灯内部充满汞蒸气，一旦破损就会造成污染，严重影响健康。因此成都LED灯取代节能灯是大势所趋。
但是随着成都LED灯的工作时间延长和LED结温上升，其发光强度和光通量会下降，寿命缩短。主要有以下五种情况导致结温不同程度的上升：
1、元件电极结构的电阻：透光层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值，这些电阻相互垒加，构成LED元件间的电阻。当电流流过P-N结时，同时也会流过这些电阻，从而产生焦耳热，引致芯片温度或结温的升高。
2、P-N结自身缺陷：P-N结的注人效率不会达到100%,在LED工作时除P区向N区注入电荷（空穴）外，N区也会向P区注人电荷（电子），一般情况下，后一类的电荷注人不会产生光电效应，而以发热的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入电荷，也不会全部变成光，有一部分与结区的杂质或缺陷相结合，最终也会变成热。
3、光子耗损：出光效率的限制也是导致LED结温升高的重要原因。目前的MOCVD工艺成熟，已能使LED大多数输入电能转换成光辐射，然而由于LED芯片材料与周围介质相比，具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的极大部分光子无法顺利地逃出介面，而在芯片与介质介面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。
4、封装胶导致散热不足：热散能力是决定结温高低的一个关键因素， LED结温是LED芯片热量产生与散热的平衡点，减少热量产生与增加散热能力是降低LED结温的两个主要途径。由于环氧树脂是低热导材料，改用导热性能好的导热胶能很好的解决LED结温过高的问题，
5、封装方式导致散热不足：传统的封装方式P-N结处产生的热量很难通过透明环氧树脂向上散发到环境中去，大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层，PCB与热沉向下发散，散热效果不佳。采用新型的封装方式，热量比较容易从封装基板散发到外界，比如采用陶瓷基板，又比如采用COB封装、MCOB封装、电场自动风冷等技术也有利于降低LED结温。
要想降低成都LED灯的结温，必须综合各种方法，如只采用其中一种往往效果不十分理想。
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