大功率LED要想寿命长,散热问题是关键。把约八成的电能转化成热量,每升高1℃,寿命就掉1%。十多上百颗芯片在一起,如果散不了热,PN结就会被烧坏,光衰和死灯很快就会出现。所以,散热不是可有可无的选项,而是生死线。散热底层逻辑是PN结,当电子和空穴在GaN、GaAs这类半导体材料上复合时,光子迸发出来,剩下的能量转化为热能。发光和发热总是同时发生。单颗1W芯片的热流密度已经很高了,十颗芯片并排就是十倍热量。如果导热路径被封装胶、环氧树脂、空气等层层阻碍,热量就会在原地打转,PN结温度迅速飙升。目前常用的散热技术有五种:风冷、水冷、热管、热电、热声。风冷最经济实惠但效果有限,适用于低功率场景;水冷通过去离子水循环来带走热量;热管通过蒸发冷凝过程来散热;热电利用Peltier效应转移热量;热声利用声波来搬运热量。不管选择哪种技术,都要关注两个硬指标:PN结温和热阻。PN结温是光衰的起点,受材料电阻、电极结构等因素影响;热阻则是热量逃逸的路障,内外两部分都要小。做散热设计时先算热预算再选材料最后做流场验证。让每一分热量都有出口才能延长LED寿命和减少维护成本。