中心議題：

• LED產品的散熱材料選擇
• LED產品的散熱方式比較

散熱是影響LED燈具照明強度的一個主要因素。led燈具比傳統的白熾燈能效高80%，但是其LED組件和驅動器電路散熱量很大。如果這些熱量沒有適當的排放出去，LED燈具的發光度和壽命將會急劇下降。

散熱片能解決低照明度LED燈具的散熱問題。燈具廠商能生產40W LED替代燈以及60W LED替代燈。高照明度LED燈具就會遇到散熱問題。一個散熱片是無法解決75W或者100W LED燈具的散熱問題的。

為了達到理想的照明強度
，必須使用主動冷卻技術來解決LED 燈具組件釋放的熱量。一些主動冷卻解決方案例如風扇的壽命沒有LED燈具高。為了給高亮度LED燈具提供一個實用的主動冷卻解決方案，散熱技術必須是低能耗的；並且能適用於小型燈具；其壽命要與燈源相似或高於燈源。

1 散熱材料的選擇

要提升LED發光效率與使用壽命，解決LED產品散熱問題即為現階段最重要的課題之一，LED產業的發展亦是以高功率、高亮度、小尺寸LED產品為其發展重點，因此，提供具有其高散熱性，精密尺寸的散熱基板，也成為未來在LED散熱基板發展的趨勢。現階段以氮化鋁基板取代氧化鋁基板，或是以共晶或覆晶製程取代打金線的晶粒/基板結合方式來達到提升LED發光效率為開發主流。在此發展趨勢下，對散熱基板本身的線路對位精確度要求極為嚴苛
，且需具有高散熱性
、小尺寸、金屬線路附著性佳等特色，因此，利用黃光微影製作薄膜陶瓷散熱基板，將成為促進LED不斷往高功率提升的重要觸媒之一。

1.1 材質的選擇

yibanshuolai，putongfenglengsanreqiziranyaoxuanzejinshuzuoweisanreqidecailiao。duisuoxuanyongdecailiao，xiwangqitongshijuyougaobirehegaorechuandaoxishu，congshangkeyikanchu，yinhetongshizuihaodedaorecailiao
，qicishijinhelv。danshijin、銀太過昂貴，所以
，目前散熱片主要由鋁和銅製成。相比較而言
，銅和鋁合金二者同時各有其優缺點：銅tong的de導dao熱re性xing好hao，但dan價jia格ge較jiao貴gui
，加jia工gong難nan度du較jiao高gao，重zhong量liang過guo大da，且qie銅tong製zhi散san熱re器qi熱re容rong量liang較jiao小xiao，而er且qie容rong易yi氧yang化hua。另ling一yi方fang麵mian純chun鋁lv太tai軟ruan，不bu能neng直zhi接jie使shi用yong，都dou是shi使shi用yong的de鋁lv合he金jin才cai能neng提ti供gong足zu夠gou的de硬ying度du，鋁lv合he金jin的de優you點dian是shi價jia格ge低di廉lian，重zhong量liang輕qing，但dan導dao熱re性xing比bi銅tong就jiu要yao差cha很hen多duo。所suo以yi在zai散san熱re器qi的de發fa展zhan史shi上shang也ye出chu現xian了le以yi下xia幾ji種zhong材cai質zhi的de產chan品pin：

1.2 純鋁散熱器
chunlvsanreqishizaoqizuiweichangjiandesanreqi，qizhizaogongyijiandan，chengbendi，daomuqianweizhi

，chunlvsanreqirengranzhanjuzhexiangdangyibufenshichang。weizengjiaqiqipiandesanremianji，chunlvsanreqizuichangyongdejiagongshouduanshilvjiyajishu，erpingjiayikuanchunlvsanreqidezhuyaozhibiaoshisanreqidizuodehouduhePin-Fin 比。Pin是指散熱片的鰭片的高度，Fin 是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin 比是用Pin 的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱麵積越大，代表鋁擠壓技術越先進。

1.3 純銅散熱器
銅的熱傳導係數是鋁的1.69 倍


，所以在其他條件相同的前提下，純銅散熱器能夠更快地將熱量從熱源中帶走。不過銅的質地是個問題
，很多標榜“純銅散熱器”其實並非是真正的100%的銅。在銅的列表中，含銅量超過99%的被稱為無酸素銅，下一個檔次的銅為含銅量為85%以下的丹銅。目前市場上大多數的純銅散熱器的含銅量都在介於兩者之間。而一些劣質純銅散熱器的含銅量甚至連85%doubudao，suiranchengbenhendi
，danqirechuandaonenglidadajiangdi，yingxianglesanrexing。ciwai
，tongyeyoumingxiandequedian
，chengbengao，jiagongnan，sanreqizhiliangtaidadouzuailequantongsanrepiandeyingyong。hongtongdeyingduburulvhejinAL6063，某些機械加工(如剖溝等)性能不如鋁;銅的熔點比鋁高很多，不利於擠壓成形( Extrusion )等等問題。

1.4 銅鋁結合技術
在(zai)考(kao)慮(lv)了(le)銅(tong)和(he)鋁(lv)這(zhe)兩(liang)種(zhong)材(cai)質(zhi)各(ge)自(zi)的(de)缺(que)點(dian)後(hou)
，目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)部(bu)分(fen)高(gao)端(duan)散(san)熱(re)器(qi)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)銅(tong)鋁(lv)結(jie)合(he)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)，這(zhe)些(xie)散(san)熱(re)片(pian)通(tong)常(chang)都(dou)采(cai)用(yong)銅(tong)金(jin)屬(shu)底(di)座(zuo)
，而(er)散(san)熱(re)鰭(qi)片(pian)則(ze)采(cai)用(yong)鋁(lv)合(he)金(jin)，當(dang)然(ran)，除(chu)了(le)銅(tong)底(di)，也(ye)有(you)散(san)熱(re)片(pian)使(shi)用(yong)銅(tong)柱(zhu)等(deng)方(fang)法(fa)，也(ye)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)原(yuan)理(li)。憑(ping)借(jie)較(jiao)高(gao)的(de)導(dao)熱(re)係(xi)數(shu)，銅(tong)製(zhi)底(di)麵(mian)可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)吸(xi)收(shou)CPU釋放的熱量;鋁製鰭片可以借助複雜的工藝手段製成最有利於散熱的形狀
，並提供較大的儲熱空間並快速釋放，這在各方麵找到了的一個均衡點。
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2 散熱方式的比較

一般說來，依照從散熱器帶走熱量的方式，可以將散熱器分為主動式散熱和被動式散熱。所謂的被動式散熱，是指通過散熱片將熱源LED光(guang)源(yuan)熱(re)量(liang)自(zi)然(ran)散(san)發(fa)到(dao)空(kong)氣(qi)中(zhong)，其(qi)散(san)熱(re)的(de)效(xiao)果(guo)與(yu)散(san)熱(re)片(pian)大(da)小(xiao)成(cheng)正(zheng)比(bi)，但(dan)因(yin)為(wei)是(shi)自(zi)然(ran)散(san)發(fa)熱(re)量(liang)，效(xiao)果(guo)當(dang)然(ran)大(da)打(da)折(zhe)扣(kou)
，常(chang)常(chang)用(yong)在(zai)那(na)些(xie)對(dui)空(kong)間(jian)沒(mei)有(you)要(yao)求(qiu)的(de)設(she)備(bei)中(zhong)
，或(huo)者(zhe)用(yong)於(yu)為(wei)發(fa)熱(re)量(liang)不(bu)大(da)的(de)部(bu)件(jian)散(san)熱(re)，如(ru)部(bu)分(fen)普(pu)及(ji)型(xing)主(zhu)板(ban)在(zai)北(bei)橋(qiao)上(shang)也(ye)采(cai)取(qu)被(bei)動(dong)式(shi)散(san)熱(re)
，絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)采(cai)取(qu)主(zhu)動(dong)式(shi)散(san)熱(re)式(shi)，主(zhu)動(dong)式(shi)散(san)熱(re)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)風(feng)扇(shan)等(deng)散(san)熱(re)設(she)備(bei)強(qiang)迫(po)性(xing)地(di)將(jiang)散(san)熱(re)片(pian)發(fa)出(chu)的(de)熱(re)量(liang)帶(dai)走(zou)，其(qi)特(te)點(dian)是(shi)散(san)熱(re)效(xiao)率(lv)高(gao)，而(er)且(qie)設(she)備(bei)體(ti)積(ji)小(xiao)。

主動式散熱，從散熱方式上細分，可以分為風冷散熱、液冷散熱、熱管散熱
、半導體製冷、化學製冷等等。

2.1 風冷散熱
風(feng)冷(leng)散(san)熱(re)是(shi)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)散(san)熱(re)方(fang)式(shi)
，相(xiang)比(bi)較(jiao)而(er)言(yan)
，也(ye)是(shi)較(jiao)廉(lian)價(jia)的(de)方(fang)式(shi)。風(feng)冷(leng)散(san)熱(re)從(cong)實(shi)質(zhi)上(shang)講(jiang)就(jiu)是(shi)使(shi)用(yong)風(feng)扇(shan)帶(dai)走(zou)散(san)熱(re)器(qi)所(suo)吸(xi)收(shou)的(de)熱(re)量(liang)。具(ju)有(you)價(jia)格(ge)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)
，安(an)裝(zhuang)方(fang)便(bian)等(deng)優(you)點(dian)。但(dan)對(dui)環(huan)境(jing)依(yi)賴(lai)比(bi)較(jiao)高(gao)
，例(li)如(ru)氣(qi)溫(wen)升(sheng)高(gao)以(yi)及(ji)超(chao)頻(pin)時(shi)其(qi)散(san)熱(re)性(xing)能(neng)就(jiu)會(hui)大(da)受(shou)影(ying)響(xiang)。

2.2 液冷散熱
液冷散熱是通過液體在泵的帶動下強製循環帶走散熱器的熱量，與風冷相比，具有安靜、降溫穩定

、對(dui)環(huan)境(jing)依(yi)賴(lai)小(xiao)等(deng)等(deng)優(you)點(dian)。液(ye)冷(leng)的(de)價(jia)格(ge)相(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)，而(er)且(qie)安(an)裝(zhuang)也(ye)相(xiang)對(dui)麻(ma)煩(fan)一(yi)些(xie)。同(tong)時(shi)安(an)裝(zhuang)時(shi)盡(jin)量(liang)按(an)照(zhao)說(shuo)明(ming)書(shu)指(zhi)導(dao)的(de)方(fang)法(fa)安(an)裝(zhuang)才(cai)能(neng)獲(huo)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)散(san)熱(re)效(xiao)果(guo)。出(chu)於(yu)成(cheng)本(ben)及(ji)易(yi)用(yong)性(xing)的(de)考(kao)慮(lv)
，液(ye)冷(leng)散(san)熱(re)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)水(shui)做(zuo)為(wei)導(dao)熱(re)液(ye)體(ti)，因(yin)此(ci)液(ye)冷(leng)散(san)熱(re)器(qi)也(ye)常(chang)常(chang)被(bei)稱(cheng)為(wei)水(shui)冷(leng)散(san)熱(re)器(qi)。

2.3 熱管散熱
熱(re)管(guan)屬(shu)於(yu)一(yi)種(zhong)傳(chuan)熱(re)元(yuan)件(jian)
，它(ta)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)了(le)熱(re)傳(chuan)導(dao)原(yuan)理(li)與(yu)致(zhi)冷(leng)介(jie)質(zhi)的(de)快(kuai)速(su)熱(re)傳(chuan)遞(di)性(xing)質(zhi)，通(tong)過(guo)在(zai)全(quan)封(feng)閉(bi)真(zhen)空(kong)管(guan)內(nei)的(de)液(ye)體(ti)的(de)蒸(zheng)發(fa)與(yu)凝(ning)結(jie)來(lai)傳(chuan)遞(di)熱(re)量(liang)
，具(ju)有(you)極(ji)高(gao)的(de)導(dao)熱(re)性(xing)

、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱麵積可任意改變、可遠距離傳熱
、可控製溫度等一係列優點，並且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊
、流體阻損小等優點。其導熱能力已遠遠超過任何已知金屬的導熱能力。

2.4 半導體製冷
半ban導dao體ti製zhi冷leng就jiu是shi利li用yong一yi種zhong特te製zhi的de半ban導dao體ti製zhi冷leng片pian在zai通tong電dian時shi產chan生sheng溫wen差cha來lai製zhi冷leng，隻zhi要yao高gao溫wen端duan的de熱re量liang能neng有you效xiao的de散san發fa掉diao，則ze低di溫wen端duan就jiu不bu斷duan的de被bei冷leng卻que。在zai每mei個ge半ban導dao體ti顆ke粒li上shang都dou產chan生sheng溫wen差cha，一yi個ge製zhi冷leng片pian由you幾ji十shi個ge這zhe樣yang的de顆ke粒li串chuan聯lian而er成cheng，從cong而er在zai製zhi冷leng片pian的de兩liang個ge表biao麵mian形xing成cheng一yi個ge溫wen差cha。利li用yong這zhe種zhong溫wen差cha現xian象xiang，配pei合he風feng冷leng/水冷對高溫端進行降溫，能得到優秀的散熱效果。半導體製冷具有製冷溫度低、可靠性高等優點，冷麵溫度可以達到零下10℃以下
，但是成本太高

，而且可能會因溫度過低導致造成短路，而且現在半導體製冷片的工藝也不成熟，不夠實用。

2.5 化學製冷
所(suo)謂(wei)化(hua)學(xue)製(zhi)冷(leng)，就(jiu)是(shi)使(shi)用(yong)一(yi)些(xie)超(chao)低(di)溫(wen)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)，利(li)用(yong)它(ta)們(men)在(zai)融(rong)化(hua)的(de)時(shi)候(hou)吸(xi)收(shou)大(da)量(liang)的(de)熱(re)量(liang)來(lai)降(jiang)低(di)溫(wen)度(du)。這(zhe)方(fang)麵(mian)以(yi)使(shi)用(yong)幹(gan)冰(bing)和(he)液(ye)氮(dan)較(jiao)為(wei)常(chang)見(jian)。比(bi)如(ru)使(shi)用(yong)幹(gan)冰(bing)可(ke)以(yi)將(jiang)溫(wen)度(du)降(jiang)低(di)到(dao)零(ling)下(xia)20℃以下，還有一些更“變態”的玩家利用液氮將CPU溫度降到零下100℃以下(理論上)，當然由於價格昂貴和持續時間太短，這個方法多見於實驗室或極端的超頻愛好者。