白光LED的亮度如果要比傳統(tǒng)LED大數(shù)倍，消費電力特性希望超越熒光燈的話，就必需先克服下列的四大課題：a.抑制溫升;b.確保使用壽命;c.改善發(fā)光效率;d.發(fā)光特性均等化。

　　有關(guān)溫升問題具體方法是降低封裝的熱阻抗;維持LED的使用壽命具體方法，是改善芯片外形、采用小型芯片;改善LED的發(fā)光效率具體方法是改善芯片結(jié)構(gòu)、采用小型芯片;至于發(fā)光特性均勻化具體方法是LED的改善封裝方法，一般認為2005~2006年白光LED可望開始采用上述對策。

　　有關(guān)LED的使用壽命，例如改用硅質(zhì)密封材料與陶瓷封裝材料，能使LED的使用壽命提高10%，尤其是白光LED的發(fā)光頻譜含有波長低于450nm短波長光線，傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂密封材料極易被短波長光線破壞，高功率白光LED的大光量更加速密封材料的劣化，根據(jù)業(yè)者測試結(jié)果顯示連續(xù)點燈不到一萬小時，高功率白光LED的亮度已經(jīng)降低一半以上，根本無法滿足照明光源長壽命的基本要求。

　　有關(guān)LED的發(fā)光效率，改善芯片結(jié)構(gòu)與封裝結(jié)構(gòu)，都可以達到與低功率白光LED相同水準，主要原因是電流密度提高2倍以上時，不但不容易從大型芯片取出光線，結(jié)果反而會造成發(fā)光效率不如低功率白光LED的窘境，如果改善芯片的電極構(gòu)造，理論上就可以解決上述取光問題。

　　有關(guān)發(fā)光特性均勻性，一般認為只要改善白光LED的熒光體材料濃度均勻性，與熒光體的制作技術(shù)應(yīng)該可以克服上述困擾。

　　如上所述提高施加電力的同時，必需設(shè)法減少熱阻抗、改善散熱問題，具體內(nèi)容分別是：

　　①降低芯片到封裝的熱阻抗

　?、谝种品庋b至印刷電路基板的熱阻抗

　　③提高芯片的散熱順暢性

　　為了要降低熱阻抗，許多國外LED廠商將LED芯片設(shè)在銅與陶瓷材料制成的散熱鰭片(heatsink)表面，接著再用焊接方式將印刷電路板上散熱用導(dǎo)線，連接到利用冷卻風扇強制空冷的散熱鰭片上，根據(jù)德國OSRAMOptoSemiconductorsGmb實驗結(jié)果證實，上述結(jié)構(gòu)的LED芯片到焊接點的熱阻抗可以降低9K/W,大約是傳統(tǒng)LED的1/6左右，封裝后的LED施加2W的電力時，LED芯片的接合溫度比焊接點高18K,即使印刷電路板溫度上升到500C,接合溫度頂多只有700C左右;相較之下以往熱阻抗一旦降低的話，LED芯片的接合溫度就會受到印刷電路板溫度的影響，如此一來必需設(shè)法降低LED芯片的溫度，換句話說降低LED芯片到焊接點的熱阻抗，可以有效減輕LED芯片降溫作業(yè)的負擔。反過來說即使白光LED具備抑制熱阻抗的結(jié)構(gòu)，如果熱量無法從封裝傳導(dǎo)到印刷電路板的話，LED溫度上升的結(jié)果發(fā)光效率會急遽下跌，因此松下電工開發(fā)印刷電路板與封裝一體化技術(shù)，該公司將1mm正方的藍光LED以flipchip方式封裝在陶瓷基板上，接著再將陶瓷基板粘貼在銅質(zhì)印刷電路板表面，根據(jù)松下表示包含印刷電路板在內(nèi)模塊整體的熱阻抗大約是15K/W左右。

　　由于散熱鰭片與印刷電路板之間的密著性直接左右熱傳導(dǎo)效果，因此印刷電路板的設(shè)計變得非常復(fù)雜，有鑒于此美國Lumileds與日本CITIZEN等照明設(shè)備、LED封裝廠商，相繼開發(fā)高功率LED用簡易散熱技術(shù)，CITIZEN公司2004年開始樣品出貨的白光LED封裝，不需要特殊接合技術(shù)也能夠?qū)⒑窦s2~3mm散熱鰭片的熱量直接排放到外部，根據(jù)該公司表示雖然LED芯片的接合點到散熱鰭片的30K/W熱阻抗比OSRAM的9K/W大，而且在一般環(huán)境下室溫會使熱阻抗增加1W左右，不過即使是傳統(tǒng)印刷電路板無冷卻風扇強制空冷狀態(tài)下，該白光LED模塊也可以連續(xù)點燈使用。