從電流/溫度/光通量關(guān)系圖可得知，散熱對于功率型LED器件是至關(guān)重要的。如果不能將電流產(chǎn)生的熱量及時的散出，保持PN結(jié)的結(jié)溫度在允許范圍內(nèi)，將無法獲得穩(wěn)定的光輸出和維持正常的器件壽命。
從表一可得知，常用的散熱材料中銀的導(dǎo)熱率最好，但是銀導(dǎo)散熱板的成本較高不適宜做通用型散熱器。而銅的導(dǎo)熱率比較接近銀，且其成本較銀低。鋁的導(dǎo)熱率雖然低于銅，但勝在綜合成本最低，有利于大規(guī)模制造。
 
 我們經(jīng)過兩年的實驗對比發(fā)現(xiàn)較為合適的做法是：連接芯片部分采用銅基或銀基熱沉，再將該熱沉連接在鋁基散熱器上采用階梯型導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，利用銅或銀的高導(dǎo)熱率將芯片產(chǎn)生的熱量高效傳遞到鋁基散熱器，再通過鋁基散熱器將熱量散出（通過風(fēng)冷或熱傳導(dǎo)方式散出）。
 
 這種做法的優(yōu)點是：充分考慮散熱器性能價格比，將不同特點的散熱器結(jié)合在一起做到高效散熱、并且成本控制合理化。
 
 值得注意的是：連接銅基熱沉與芯片之間的材料選擇是十分重要的，LED行業(yè)常用的芯片連接材料為銀膠。但是，我們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，銀膠的熱阻極高為：10-25W/（m.K）,如果采用銀膠作為連接材料，就等于人為的在芯片與熱沉之間加上了一道熱阻。另外銀膠固化后的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)為：環(huán)氧樹脂骨架+銀粉填充式導(dǎo)熱導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)熱阻極高且TG點較低，對器件的散熱與物理特性穩(wěn)定極為不利。我們解決此問題的做法是：以錫片焊作為晶粒與熱沉之間的連接材料（錫的導(dǎo)熱系數(shù)67W/m.K）可以取得較為理想的導(dǎo)熱效果（熱阻約為16℃/W）,錫的導(dǎo)熱效果與物理特性遠(yuǎn)優(yōu)于銀膠。
 
 3.2出光
 
 我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的LED器件封裝方式只能利用芯片發(fā)出的約50%的光能，由于半導(dǎo)體與封閉環(huán)氧的折射率相差較大，致使內(nèi)部的全反射臨界角很小，有源層產(chǎn)生的光只有小部分被取出，大部分在芯片內(nèi)部經(jīng)多次反射而被吸收，成為超高亮度LED芯片取光效率很低的根本原因。如何將內(nèi)部不同材料間折射、反射消耗掉的50%的光能加以利用，是設(shè)計出光系統(tǒng)的關(guān)鍵。
 通過芯片的倒裝技術(shù)（FLIP CHIP）可以比傳統(tǒng)的LED芯片封裝技術(shù)得到更多的有效出光。但是，如果不在芯片的發(fā)光層之電極下方增加反射層來反射出浪費的光能則會造成約8%的光損失。所以底板材料上必須增加反射層。芯片側(cè)面的光也必須利用熱沉的鏡面加工法加以反射出，增加器件的出光率。而且在倒裝芯片的藍(lán)寶石襯底部份（Sapphire）與環(huán)氧樹脂導(dǎo)光結(jié)合面上應(yīng)加上一層硅膠材料以改善芯片出光的折射率。
 
 經(jīng)過上述光學(xué)封裝技術(shù)的改善，可以大幅度的提高大功率LED器件的出光率（光通量）。