LED金属面板封装的散热能力

大功率LED固体照明开发，单芯片W级功率LED现已达到1W、3W和5W。然而实际上大功率LED的发热量却比小功率LED高数十倍，而且温升还会使发光效率大幅降低，即使封装技术允许，热量低于LED芯片的接合温度却有可能超过容许值。因此低功率多芯片式多个LED组合成LED固体照明光源。

在散热问题上的处理相对较容易，多芯片组合的LED固体照明光源，其光通量可达600Lm。当输出光通量为1000Lm时，耗电量为30W，最大输入功率为50W，发光效率达33Lm/W。　　传统的LED灯封装结构，一般用导电或非导电胶将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上，由金丝线完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成，其热阻高达250℃~300℃。对于功率型LED芯片，可采用低阻率、高导热性的材料粘结芯片，在芯片下部加铜或铝等金属热沉，并采用半封装结构，加速散热降低热阻。　　

叠层结构LED固体照明，封装基板散热设计，首先要通过提高材料热导系数，降低热膨胀系数不匹配度来增强LED热处理性。其次要考虑散热通道及散热板的热容量，散热通道畅通、散热好、散热板热容量大、热传导性能好、热阻小，LED结升温就慢，对LED发光性能就有很好的保障，也就能实现多个LED集群式封装。

双面线路板两端焊接有金属散热板，LED芯片直接焊装在散热金属板上，再通过金丝焊线，连接另一端的金属散热板。金属散热板既是LED封装基板，也是连接外部的冷却装置，LED供电通过双面线路板传至两端金属散热板。把该种结构实现串联或并联，就可实现多个或集群式LED封装，从而达到W级LED固态照明目的。该种设计也可将封装好的贴片发光二极管两极焊接在两端散热板上。

散热板为一环状金属散热筒，中间为一个环形的双层线板，LED芯片直接焊装在环状金属散热筒上，其热传导功能与图1原理一样，通过串联，实现集群式LED环状360发光面。前两者与传统的固态照明光源的散热通道相比，减少了散热环节。由于芯片直接焊装在金属基板上，散热效率更高，芯片到金属散热板减少了封装基板环节，同时根据LED芯片的功率，可加大或缩小散热板的宽度和厚度，使热参数匹配。

LED多芯片串接封装是趋势，在串接数量和方式上要仔细考量。从上面的分析可以看出，设计AC LED成本和点亮效果上并不合适，不能成为主流方式，既然认为多芯片串接是趋势，那肯定是DC驱动方式。多芯片串接需要LED晶圆级支持，过多的金线连接光效和生产上都是障碍。多芯片封装晶圆级串接再加上COB结合，是最优化的方式。晶圆级串接最好在10pcs以内，再结合COB金线连接。这样COB方式多芯片组分散式散热，会大大降低对封装基板的要求。散热热阻降低，LED结温度因此降低。同时提高大数量的LED晶圆级串接良率。