隨著LED材料及封裝技術的不斷演進，促使LED產品亮度不斷提高，LED的應用越來越廣
，以LED作為顯示器的背光源，更是近來熱門的話題，主要是不同種類的LED背光源技術分別在色彩、亮度、壽命、耗電度及環保訴求等均比傳統冷陰極管(CCFL)更具優勢，因而吸引業者積極投入。

最初的單芯片LED的功率不高

，發熱量有限
，熱的問題不大
，因此其封裝方式相對簡單。但近年隨著LED材料技術的不斷突破，LED的封裝技術也隨之改變，從早期單芯片的炮彈型封裝逐漸發展成扁平化、大麵積式的多芯片封裝模組；其工作電流由早期20mA左右的低功率LED，進展到目前的1/3至1A左右的高功率LED，單顆LED的輸入功率高達1W以上，甚至到3W、5W封裝方式更進化。

由於高亮度高功率LED係統所衍生的熱問題將是影響產品功能優劣關鍵，要將LED組件的發熱量迅速排出至周遭環境，首先必須從封裝層級(L1& L2)的熱管理著手。目前業界的作法是將LED芯片以焊料或導熱膏接在一均熱片上，經由均熱片降低封裝模組的熱阻抗
，這也是目前市麵上最常見的LED封裝模組。

許多終端的應用產品，如迷你型投影機、車用及照明用燈源
，在特定麵積下所需的流明量需超過上千流明或上萬流明，單靠單芯片封裝模組顯然不足以應付，走向多芯片LED封裝，及芯片直接黏著基板已是未來發展趨勢。

散熱問題是在LED開發用作照明物體的主要障礙，采用陶瓷或散熱管是一個有效防止過熱的方法
，但散熱管理解決方案使材料的成本上升，高功率LED散熱管理設計的目的是有效地降低芯片散熱到最終產品之間的熱阻。

當然，LED的散熱組件與CPU散熱相似，都是由散熱片、熱管


、風扇及熱界麵材料所組成的氣冷模組為主
，當然水冷也是熱對策之一。以當前最熱門的大尺寸LED TV背光模組而言，40英寸及46英寸的LED背光源輸入功率分別為470W及550W，以其中的80%轉成熱來看

，所需的散熱量約在360W及440W左右。

那麼該如何將這些熱量帶走？目前業界有用水冷方式進行冷卻，但有高單價及可靠度等疑慮
；也有用熱管配合散熱片及風扇來進行冷卻。因此
，如何設計無風扇的散熱方式
，可能會是決定未來誰能勝出的重要關鍵。

下麵就為大家介紹幾種散熱方式和散熱的材質。

散熱方式

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。

風feng冷leng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。

液冷

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)。

熱管

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。

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。

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xia20℃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。
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材質的選擇

熱傳導係數 (單位： W/mK)
銀 429
銅 401
金 317
鋁 237
鐵 80
鉛 34.8
1070 型鋁合金 226
1050型鋁合金 209
6063 型鋁合金 201
6061型鋁合金 155

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：tongdedaorexinghao
，danjiagejiaogui，jiagongnandujiaogao，zhongliangguoda，qietongzhisanreqirerongliangjiaoxiao，erqierongyiyanghua。lingyifangmianchunlvtairuan，bunengzhijieshiyong，doushishiyongdelvhejincainengtigongzugoudeyingdu，lvhejindeyoudianshijiagedilian，zhongliangqing，dandaorexingbitongjiuyaochahenduo。suoyizaisanreqidefazhanshishangyechuxianleyixiajizhongcaizhidechanpin：

純鋁散熱器

純chun鋁lv散san熱re器qi是shi早zao期qi最zui為wei常chang見jian的de散san熱re器qi，其qi製zhi造zao工gong藝yi簡jian單dan，成cheng本ben低di，到dao目mu前qian為wei止zhi，純chun鋁lv散san熱re器qi仍reng然ran占zhan據ju著zhe相xiang當dang一yi部bu分fen市shi場chang。為wei增zeng加jia其qi鰭qi片pian的de散san熱re麵mian積ji
，純chun鋁lv散san熱re器qi最zui常chang用yong的de加jia工gong手shou段duan是shi鋁lv擠ji壓ya技ji術shu
，而er評ping價jia一yi款kuan純chun鋁lv散san熱re器qi的de主zhu要yao指zhi標biao是shi散san熱re器qi底di座zuo的de厚hou度du和hePin-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。

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%都(dou)不(bu)到(dao)

，雖(sui)然(ran)成(cheng)本(ben)很(hen)低(di)，但(dan)其(qi)熱(re)傳(chuan)導(dao)能(neng)力(li)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，影(ying)響(xiang)了(le)散(san)熱(re)性(xing)。此(ci)外(wai)，銅(tong)也(ye)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)缺(que)點(dian)，成(cheng)本(ben)高(gao)，加(jia)工(gong)難(nan)

，散(san)熱(re)器(qi)質(zhi)量(liang)太(tai)大(da)都(dou)阻(zu)礙(ai)了(le)全(quan)銅(tong)散(san)熱(re)片(pian)的(de)應(ying)用(yong)。紅(hong)銅(tong)的(de)硬(ying)度(du)不(bu)如(ru)鋁(lv)合(he)金(jin)AL6063

，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。

銅鋁結合技術

zaikaolvletonghelvzheliangzhongcaizhigezidequedianhou，muqianshichangbufengaoduansanreqiwangwangcaiyongtonglvjiehezhizaogongyi，zhexiesanrepiantongchangdoucaiyongtongjinshudizuo
，ersanreqipianzecaiyonglvhejin
，dangran，chuletongdi，yeyousanrepianshiyongtongzhudengfangfa
，yeshixiangtongdeyuanli。pingjiejiaogaodedaorexishu，tongzhidimiankeyikuaisuxishouCPU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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