表面封裝型LED散熱與O2PERA
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(3)芯片本身的發光效率改善
(4)高效率取光封裝結構
其中最簡單的方法是增加電流量，使光量呈比例性增加，不過此時LED芯片產生的熱量會增加。圖7是電流投入LED芯片時的放射照度量測結果，如圖所示在高輸出領域放射照度呈飽和、衰減狀，主要原因是LED芯片發熱所致，為實現LED芯片高輸出化，必需進行有效的熱對策。
接著介紹應用陶瓷特性的封裝技術。
封裝的功能
封裝主要目的是保護內部組件，使內部組件與外部作電氣性連接，促進發熱的內部組件散熱。對LED芯片而言，封裝的目的是使光線高效率放射到外部，因此要求封裝材料具備高強度、高熱傳導性與高反射性。
陶瓷封裝的優點
陶瓷材料幾乎網羅上述所有要求特性，非常適合當作LED的封裝。表2是主要陶瓷材料的物性，如表2所示陶瓷材料的耐光劣化性，與耐熱性比傳統環氧樹脂更優秀。
目前高散熱封裝結構是將LED芯片固定在金屬板上周圍包覆樹脂，此時芯片材料與金屬的熱膨脹差異非常大，LED芯片封裝時與溫度變化的環境下，產生的熱歪斜極易引發LED芯片缺陷，造成發光效率降低、發熱等問題，隨著芯片大型化，未來熱歪斜勢必更嚴重。陶瓷材料的熱膨脹系數接近LED芯片，因此陶瓷被認為是解決熱歪斜最有效的材料之一。
封裝結構
照片1是高輸出LED用陶瓷封裝的實際外觀;圖8是陶瓷封裝的構造范例，圖中的反射器電鍍銀膜，可以提高光照射效率 。圖8(c)是應用多層技術，使陶瓷與反射器成形一體結構。
為了使發熱的LED芯片正常動作，必需考慮適當的散熱系統，這意味著封裝已經成為散熱組件的一部份。接著介紹有關散熱的處理方式。
散熱設計必需考慮如何使LED芯片產生的熱透過筐體釋放到外部。圖9是LED Lamp內部的熱流與封裝內側理想熱擴散模式。
如圖9右側實線所示，高熱擴散性封裝的內側(P~Q之間)溫度分布非常平坦，熱可以擴散至封裝整體，而且還非常順暢流入封裝基板內，因此LED芯片正下方的溫度大幅下降。
圖10是利用熱模擬分析確認該狀態獲得的結果，該圖表示定常狀態溫度分布，與單位面積時的單位時間流動的熱量，亦即熱流束的分布狀況。由圖可知使用高熱傳導材料的場合，封裝內部的溫差會變小，此時并未發現熱流集中在局部，封裝內部的熱擴散性因而大幅提高。
陶瓷是由鋁或是氮化鋁制成，若與目前常用的封裝材料環氧樹脂比較，鋁質陶瓷的熱傳導率是環氧樹脂的55倍，氮化鋁陶瓷的熱傳導率是環氧樹脂的400倍。此外金屬板的熱傳導率大約是200W/mK，鋁的熱傳導率大約是400W/mK左右，要求高熱傳導率的封裝，大多使用金屬作base。
LED芯片接合劑的功能
半導體芯片接合劑使用的材料有環氧系、玻璃、焊錫、金共晶合金等等。LED芯片用接合劑除了高熱傳導性之外，基于接合時降低熱應力等觀點，要求低溫接合、低楊氏系數等特性，符合要求的在環氧系有“添加銀的環氧樹脂”，共晶合金則有“Au -20% Sn”等等。
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