高亮度LED之“封裝熱導”原理技術探析 -散熱風扇影響之二

散熱問題不解決有哪里些副作用？一定要選好散熱風扇廠家，買更好的散熱風扇
　　好！倘若不解決散熱問題，而讓LED的熱無法排解，進而使LED的工作溫度上升，如此會有什么影響嗎？散熱風扇關于此更主要的影響有二：(1)發光亮度減弱、(2)使用壽命衰減。
　　舉例而言，當LED的p-n接面溫度（Junction Temperature）為25℃（典型工作溫度）時亮度為100，而溫度升高至75℃時亮度就減至80，到125℃剩60，到175℃時只剩40。很明顯的，散熱風扇接面溫度與發光亮度是呈反比線性的關系，溫度愈升高，LED亮度就愈轉暗。
　　溫度對亮度的影響是線性，但對壽命的影響就呈指數性，同樣以接面溫度為準，若一直保持在50℃以下使用則LED有近20,000小時的壽命，75℃則只剩10,000小時，100℃剩5,000小時，125℃剩2,000小時，150℃剩1,000小時。溫度光從50℃變成2倍的100℃，使用壽命就從20,000小時縮成1/4倍的5,000小時，傷害極大。
　　裸晶層：光熱一體兩面的發散源頭：p-n接面
　　關于LED的散熱我們同樣從更核心處逐層向外討論，散熱風扇一起頭也是在p-n接面部分，解決方案一樣是將電能盡可能轉化成光能，而少轉化成熱能，也就是光能提升，熱能就降低，以此來降低發熱。
　　如果更進一步討論，電光轉換效率即是內部量子化效率（Internal Quantum Efficiency；IQE），今日一般而言都已有70％90％的水平，真正的癥結在于外部量子化效率（External Quantum Efficiency；EQE）的低落。
　　以Lumileds Lighting公司的Luxeon系列LED為例，Tj接面溫度為25℃，順向驅動電流為350mA，如此以InGaN而言，隨著波長（光色）的不同，其效率約在5％27％之間，波長愈高效率愈低（草綠色僅5％，藍色則可至27％），而AlInGaP方面也是隨波長而有變化，但卻是波長愈高效率愈高，效率大體從8％40％（淡黃色為低，橘紅更高）。

　　備注：從Lumileds公司Luxeon系列LED的橫切面可以得知，矽封膠固定住LED裸晶與裸晶上的螢光質（若有用上螢光質的話），然后封膠之上才有透鏡，而裸晶下方用焊接（或導熱膏）與矽子鑲嵌芯片（Silicon Sub-mount Chip）連接，散熱風扇此芯片也可強化ESD靜電防護性，往下再連接散熱塊，部分LED也直接裸晶底部與散熱塊相連。

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