最新實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，用100W的集成模塊對(duì)比，用純銅片的模塊在芯片溫度高到75攝氏度時(shí)，用金剛石-銅復(fù)合片的模塊芯片溫度只有65攝氏度。然而銅的熱膨脹系數(shù)(19左右)比藍(lán)寶石襯底的熱膨脹系數(shù)(5左右)相差過(guò)大。所以用銅做芯片導(dǎo)熱載體在嚴(yán)苛的使用環(huán)境中，有芯片崩裂的風(fēng)險(xiǎn)。芯片尺寸受限。而今國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出金剛石-銅復(fù)合片。導(dǎo)熱率比純銅高，熱膨脹系數(shù)比銅低，預(yù)計(jì)大批量生產(chǎn)后，價(jià)格可以讓生產(chǎn)大功率LED芯片集成塊的廠家接受。
LED芯片如果不是以COB方式直接固晶在線(xiàn)路基板上，就會(huì)找一個(gè)導(dǎo)熱快的材料做為與散熱鰭片接軌的中間媒介。銅是金屬中導(dǎo)熱僅略次于銀的材料，價(jià)格較低，所以目前銅是最普遍的大功率led芯片的熱中轉(zhuǎn)材料。而導(dǎo)熱銅片的改進(jìn)---采用金剛石-銅復(fù)合材料可以有效的幫助LED芯片散熱。下面是一款采用此技術(shù)的大功率LED燈具的散熱分解。
大功率LED燈具除了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化外還集成了以下技術(shù)：
高效率的光源轉(zhuǎn)換，使得大功率LED燈的光效提升，熱耗減少。相同功耗可以有更高的亮度；如果亮度相等，那就等于熱耗能減少。這對(duì)于怕熱的LED芯片自然是利好。不過(guò)，由于真正轉(zhuǎn)為光能輻射出發(fā)光體的能量最多只有百分之三十左右，大部分的能量仍然還是以熱能形式殘留在LED芯片上，所以散熱依然是LED燈具的一個(gè)致命弱點(diǎn)。
(一)不同導(dǎo)熱材料之間的精密配合技術(shù)和熱變形模數(shù)匹配技術(shù)，使接觸緊密、熱阻低；使用高效導(dǎo)熱介質(zhì)材料，降低接觸面熱阻。
(二)散熱器與燈殼一體化散熱結(jié)構(gòu)，單片式結(jié)構(gòu)，使燈具完全裸露在環(huán)境空氣中，無(wú)蓄熱空腔存在。
(三)稀土合金材料制作的散熱器導(dǎo)熱率高熱阻低，稀土合金均溫板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使熱量散發(fā)均勻，無(wú)高溫區(qū)域。
(四)運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)以及熱力學(xué)原理設(shè)計(jì)穿孔立體網(wǎng)格狀散熱器形成“煙囪式”散熱方式，加速空氣對(duì)流循環(huán)，同時(shí)過(guò)孔結(jié)構(gòu)使灰塵無(wú)處依附，保證了散熱片與空氣的直接接觸面積;納米的熱輻射涂層，增加了燈具的熱輻射能力。
LED芯片本身的襯底材料、固晶方式也越來(lái)越趨于高效導(dǎo)熱：
(一)碳化硅襯底是目前導(dǎo)熱率最高的LED芯片襯底，40x40mil尺寸的芯片可以最高承受1000MA的電流，只要后續(xù)的導(dǎo)熱散熱沒(méi)有這個(gè)額定1W功率的芯片，用到3W也沒(méi)有燒毀的顧慮。
(二)最近日、韓、臺(tái)灣的大功率LED芯片也有以增加一層金屬鍍層在藍(lán)寶石襯底的方法，這樣也可以用銀漿取代銀膠來(lái)固晶。銀漿固化后導(dǎo)熱率接近純銀，比銀膠導(dǎo)熱率要高。傳統(tǒng)藍(lán)寶石襯底的芯片，不干示弱，研制出覆晶安裝芯片的方法。將面上的兩個(gè)電極翻到底面，直接用銀漿焊接到金屬導(dǎo)熱基板。這樣熱量的傳送比以往用導(dǎo)熱銀膠固晶要直接。
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