熱阻即熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介質或介質間的傳熱能力的大小，表明了1W熱量所引起的溫升大小，單位為℃/W或K/W。可以用一個類比來解釋，如果熱量相當于電流，溫差相當于電壓，則熱阻相當于電阻。通常，LED器件在應用中，結構熱阻分布為芯片襯底、襯底與LED支架的粘結層、LED支架、LED器件外掛散熱體及自由空間的熱阻，熱阻通道成串聯關系。

　　LED燈具作為新型節能燈具在照明過程中只是將30-40%的電能轉換成光，其余的全部變成了熱能，熱能的存在促使我們必須要關注LED封裝器件的熱阻。一般，LED的功率越高，LED熱效應越明顯，因熱效應而導致的問題也突顯出來，例如，芯片高溫的紅移現象；結溫過高對芯片的永久性破壞；熒光粉層的發光效率降低及加速老化；色溫漂移現象；熱應力引起的機械失效等。這些都直接影響了LED的發光效率、波長、正向壓降以及使用壽命。LED散熱已經成為燈具發展的巨大瓶頸。

　　應如何評估LED封裝器件的散熱水平？

　　應用舉例

　　1.封裝器件熱阻測試

　　（1）測試方法一：

　　測試熱阻的過程中，封裝產品一般的散熱路徑為芯片-固晶層-支架或基板-焊錫膏-輔助測試基板-導熱連接材料。

　　側面結構及散熱路徑

　　根據測試，可以得出如下述的熱阻曲線圖，可讀出測試產品總熱阻（整個散熱路徑）為7.377K/W。該方法測試出的熱阻需根據測試樣品的結構，判定曲線中的熱阻分層，獲得封裝器件的準確熱阻。該方法更適合SMD封裝器件。

　　熱阻曲線圖

　　（2）測試方法二：

　　與方法一不同，該方法需經過兩次熱阻測試，對比得出的熱阻，可精確到器件基板外殼，無附帶測試基板數值。

　　兩次測試的分別：第一次測量，器件直接接觸到基板熱沉上；第二次測量，器件和基板熱沉中間夾著導熱雙面膠。由于兩次散熱路徑的改變僅僅發生在器件封裝殼之外，因此結構函數上兩次測量的分界處就代表了器件的殼。如下圖所示的曲線變化，可得出器件的精確熱阻。該方法適合COB封裝器件。

　　多次測試的熱阻曲線對比圖

　　（3）利用結構函數識別器件的結構

　　常規的，芯片、支架或基板、測試輔助基板或冷板這三層的熱阻和熱容相對較小，而固晶層和導熱連接材料的熱阻和熱容相對較大。

　　如下面結構函數顯示，結構函數上越靠近 y 軸的地方代表著實際熱流傳導路徑上接近芯片有源區的結構，而越遠離 y 軸的地方代表著熱流傳導路徑上離有源區較遠的結構。積分結構函數是熱容—熱阻函數，曲線上平坦的區域代表器件內部熱阻大、熱容小的結構，陡峭的區域代表器 件內部熱阻小、熱容大的結構。微分結構函數中，波峰與波谷的拐點就是兩種結構的分界處，便于識別器件內部的各層結構。在結構函數的末端，其值趨向于一條垂 直的漸近線，此時代表熱流傳導到了空氣層，由于空氣的體積無窮大，因此熱容也就無窮大。從原點到這條漸近線之間的 x 值就是結區到空氣環境的熱阻，也就是穩態情況下的熱阻。

　　熱阻曲線的兩種結構函數

　　2.封裝器件內部的缺陷

　　固晶層內部缺陷展示

　　對比上面兩個器件的剖面結構，固晶層可見明顯差異。如下圖，左邊為正常產品，右邊為固晶層有缺陷的產品。

　　固晶層缺陷引發的熱阻變大

　　根據上圖顯示，固晶層缺陷會造成的熱阻增大，影響散熱性能，具體的影響程度與缺陷的大小有關。