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

一(yi)般(ban)說(shuo)來(lai)
，普(pu)通(tong)風(feng)冷(leng)散(san)熱(re)器(qi)自(zi)然(ran)要(yao)選(xuan)擇(ze)金(jin)屬(shu)作(zuo)為(wei)散(san)熱(re)器(qi)的(de)材(cai)料(liao)。對(dui)所(suo)選(xuan)用(yong)的(de)材(cai)料(liao)，希(xi)望(wang)其(qi)同(tong)時(shi)具(ju)有(you)高(gao)比(bi)熱(re)和(he)高(gao)熱(re)傳(chuan)導(dao)係(xi)數(shu)，從(cong)上(shang)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)
，銀(yin)和(he)銅(tong)是(shi)最(zui)好(hao)的(de)導(dao)熱(re)材(cai)料(liao)，其(qi)次(ci)是(shi)金(jin)和(he)鋁(lv)。但(dan)是(shi)金(jin)
、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：

1.2 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。

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%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。

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LEDguangyuanreliangziransanfadaokongqizhong，qisanredexiaoguoyusanrepiandaxiaochengzhengbi，danyinweishiziransanfareliang，xiaoguodangrandadazhekou
，changchangyongzainaxieduikongjianmeiyouyaoqiudeshebeizhong
，huozheyongyuweifareliangbudadebujiansanre


，rubufenpujixingzhubanzaibeiqiaoshangyecaiqubeidongshisanre，juedaduoshucaiquzhudongshisanreshi，zhudongshisanrejiushitongguofengshandengsanreshebeiqiangpoxingdijiangsanrepianfachudereliangdaizou
，qitedianshisanrexiaolvgao，erqieshebeitijixiao。

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
fenglengsanreshizuichangjiandesanrefangshi
，xiangbijiaoeryan，yeshijiaolianjiadefangshi。fenglengsanrecongshizhishangjiangjiushishiyongfengshandaizousanreqisuoxishoudereliang。juyoujiagexiangduijiaodi
，anzhuangfangbiandengyoudian。danduihuanjingyilaibijiaogao，liruqiwenshenggaoyijichaopinshiqisanrexingnengjiuhuidashouyingxiang。

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
bandaotizhilengjiushiliyongyizhongtezhidebandaotizhilengpianzaitongdianshichanshengwenchalaizhileng
，zhiyaogaowenduandereliangnengyouxiaodesanfadiao

，zediwenduanjiubuduandebeilengque。zaimeigebandaotikelishangdouchanshengwencha，yigezhilengpianyoujishigezheyangdekelichuanlianercheng，congerzaizhilengpiandelianggebiaomianxingchengyigewencha。liyongzhezhongwenchaxianxiang，peihefengleng/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。