随着LED 灯功率的增大和发热热流密度迅猛增加，大功率LED 灯的散热问题急需改善，业内已经对大功率LED 灯的散热问题作出了很多的努力: 通过对芯片外延结构优化设计，使用表面粗化技术等提高芯片内外量子效率，减少无辐射复合产生的晶格振荡，从根本上减少散热组件负荷; 通过优化封装结构、材料，选择以铝基为主的金属芯印刷电路板( MCPCB) ，使用陶瓷、复合金属基板等方法，加快热量从外延层向散热基板散发。多数厂家还建议在高性能要求场合中使用散热片，依靠强对流散热等方法促进大功率LED 散热。尽管如此，单个LED 产品目前也仅处于1 ～ 10 W 级的水平，散热能力仍亟待提高。相当多的研究将精力集中于寻找高热导率热沉与封装材料，然而当LED 功率达到10 W 以上时，这种关注遇到了相当大的阻力。即使施加了风冷强对流方式，牺牲了成本优势，也未能获得令人满意的变化。本设计方案针对此种散热问题从结构上和散热材料选择上对散热器进行大胆的设计创新，实验结果证明散热效果优于传统散热器。

　　1 设计方案

　　本设计以30 W 大功率LED 灯为研究对象，对其进行散热问题的研究。从结构设计方面和材料选择两个方面进行创新研究。

　　1. 1 市场现有的散热技术

　　如图1 所示。

　　图1 中: ( 101 为散热铝型材; 102 为导热硅胶垫片/硅脂; 103 ～ 106 组成铝基板; 其中103 为铝板;104 为绝缘层; 105 为敷铜层; 106 为阻焊层; 201 ～204 组成LED 灯; 其中201 为电极; 202 为LED 底座; 203 为LED 的PN 结; 204 为硅胶) ，然后使用锡膏将LED 焊接于铝基板的敷铜层上，如图1 黑色箭头所示。LED 的PN 结发出的热量经过LED 底座一锡膏焊接层—敷铜层—绝缘层—铝板—导热硅胶垫片/硅脂—散热铝型材—散发于空气中，这样就完成了散热过程。

　　图2 为目前普遍使用的散热器的实物图，其主体部分只是一个铝质材料，虽制作成本较为低廉，但是散热效果一般，已经不能满足功率日益增高的LED 灯的需求，所以研发改进散热器的工作显得尤为急切。