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1、【Word版本下载可任意编辑】 LED结温产生的原因分析及对策 1、什么是LED的结温？ LED的基本构造是一个半导体的PN结。实验指出，当电流流过LED元件时，PN结的温度将上升，严格意义上说，就把PN结区的温度定义为LED结温。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。 2、产生LED结温的原因有哪些？ 在LED工作时，可存在以下五种情况促使结温不同程度的上升： a、元件不良的电极构造，视窗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元件的串联电阻。当电流流过PN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

2、结温的升高。 b、由于PN结不可能极端完美，元件的注人效率不会到达100，也即是说，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，终也会变成热。 c、实践证明，出光效率的限制是导致LED结温升高的主要原因。目前，先进的材料生长与元件制造工艺已能使LED极大多数输入电能转换成光辐射能，然而由于LED芯片材料与周围介质相比，具有大得多的折射係数，致使芯片内部产生的极大部分光子(90)无法顺利地溢出介面，而在芯片与介质介面

3、产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射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。 d、显然，LED元件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。散热能力强时，结温下降，反之，散热能力差时结温将上升。由于环氧胶是低热导材料，因此PN结处产生的热量很难通过透明环氧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。显然，相关材料的导热能力将直接影响元件的热散失效率。一个普通型的LED，从PN结区到环境温度的总热阻在300到600w之间，对于一个具有良好构造的功率型LED元件，其总热阻约为15到30w。巨大的热阻差异说明普通型LED元件只能在很小的输入功率条件下，才能正常地工作，而功率型元件的耗散功率可大到瓦级甚至更高。 3、降低LED结温的途径有哪些？ a、减少LED本身的热阻； b、良好的二次散热机构； c、减少LED与二次散热机构安装介面之间的热阻； d、控制额定输入功率; e、降低环境温度 LED的输入功率是元件热效应的，能量的一部分变成了辐射光能，其餘部分终均变成了热，从而抬升了元件的温度。显然，减小LED温升效应的主要方法，一是设法提高元件的电光转换效率（又称外量子效率），使尽可能多

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