可靠性与热管理技术一直是制约LED照明高品质的重要因素，如今对于可靠性的关注点已经从LED单个产品向整个系统可靠性的方向发展，产业链的各科研院所、企业等正在积极从不同角度，如外延、芯片、封装器件、荧光粉等层面在进行探索，为进一步降低器件、电源的温度，提高产品可靠性而努力。
为了实现这一目标，业内通过实验新型散热材料、热管理技术、完善LED照明系统可靠性研究及设计、分析故障与失效数据、寿命加速老化测试方法、失效模式与仿真模拟等方法影响整个系统的可靠性。
热管理与可靠性分会现场
在第十一届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA2014) 于11月6日下午举行的P203可靠性与热管理技术分会上，来自奥迪汽车之乡的英戈尔施塔特技术学院Gordon Elger教授分享了他在汽车前大灯照明使用LED的研究进展。
Gordon Elger坦言，LED应用于汽车照明确实面临几项挑战。首先，汽车照明由于其工作环境较特殊，不能经常随意更换，因此需要汽车照明的寿命长达5000~10000小时。此外，汽车照明的工作环境较室内，或一般室外照明来说可能更为苛刻，环境温度随时变化，例如当汽车在前进过程中环境温度可能低至-4℃，但与此同时，由于车灯位置距离汽车引擎很近，汽车引擎可以视为一个热源，其辐射到车灯的温度可能高达120℃。由于汽车会受到太阳照射，太阳的温度也会使车灯的环境温度变化巨大。此外，在不同环境温度下，或是不同的光强下，车灯所需要的配电也有所不同。除了要适应变化的温度外，为了保证汽车的安全行驶，车灯不能有弱光或者不亮等情况出现。以上种种严苛条件都说明，汽车照明的工作环境使得其需要更好的可靠性及更长的寿命。
然而，LED应用于汽车照明的时日还不长，从产业发展进程来看，LED路灯的兴起才是推动整个产业发展的一个重要契机，那么，LED路灯的热管理有发展到何种进程?
深圳珈伟光伏照明有限公司总裁办特助刘忠祺在《轻量与高效能之大功率LED路灯光热模块设计与验证》的演讲中，阐释了LED路灯除了光效等常见问题之外的另一个重要议题，如何使用更轻便、散热性能更好的材料及器件来加速提高LED路灯的渗透率。
刘忠祺表示，LED路灯模块化设计，一直受限于诸多条件，如散热器材料、散热技术、热对流等。传统LED路灯模块所采用的散热方法，多为压铸铝与铝型材两种方法。但LED路灯的重量却比传统路灯重得多，例如一个120W的LED灯头重量约在12~15 kg，而传统的高压钠灯灯头仅为6 kg。以目前LED光源替代500W高压钠灯，LED路灯需要到250W容量。
深圳珈伟光伏照明有限公司总裁办特助 刘忠祺
因此，轻量化高效能LED路灯散热器方案，成为发展LED路灯重要课题，其中以热管配合散热鳍片之组合因为重量轻与散热效果好，供应链完整，整体价格合理。
为实现这种轻量LED路灯的设计，刘忠祺及其团队尝试使用计算机(PC)设备中器件Heat Pipe。Heat Pipe具备了导热性极佳、重量轻、结构简单的特点，此外，由于PC中已经广泛使用这种配件，使得Heat Pipe的量产已达到很高的稳定性，同时成本也降到低于10元(人民币)。同时，Heat Pipe的工作温度范围很大，在-40℃~80℃的环境下性能都很稳定。
除了灯具层面的热管理创新外，深入到更为微观的层面，如外延、芯片及封装领域，也是众多业内专家努力的方向。
来自易美芯光(北京)科技有限公司的袁友行阐述了引脚封装LED中光衰减几种失效性模型，如硫化导致的银变暗，卤素(Br、Cl)导致的黄化，不相容的挥发性有机化合物导致的LED芯片变暗(VOCs)，以及塑料外壳材料的黄化等常见问题。
易美芯光(北京)科技有限公司 袁友行
此外，来自台湾大叶大学教授武东星、飞利浦照明高级研发经理李宝昌、代尔夫特理工大学(TU Delft)材料创新研究所的Maryam Yazdan Mehr、香港科技大学陶勉、德国达姆施塔特工业大学Hristo Ganev及其合作伙伴Max Wagner等专家，也都在荧光粉材料、衬底、外延、芯片、封装及灯具等各个层面进行了关于热管理创新的阐述。
