نظرًا لأن غالبية آليات فشل LED تعتمد على درجة الحرارة ، يجب الحفاظ على درجة حرارة تقاطع أشباه الموصلات منخفضة من أجل ضمان الأداء الجيد والموثوقية. بشكل عام ، يتضمن تصميم النظام الحراري مراعاة تيار القيادة ، وظروف التشغيل المحيطة ، والمقاومة الحرارية لجميع المكونات على طول المسار الحراري وجميع مقاومات الواجهة المرتبطة. يتطلب تشغيل مصابيح LED في تيارات محرك عالية ودرجات حرارة محيطة عالية دون المساومة بإخراج الضوء والموثوقية إزالة فعالة للحرارة من تقاطع أشباه الموصلات إلى البيئة المحيطة. تتدفق الحرارة دائمًا من مناطق درجة حرارة أعلى إلى مناطق درجات حرارة منخفضة حتى يتم الوصول إلى توازن حراري. وبالتالي ، فإن مهمة الإدارة الحرارية هي تقليل المعاوقة الحرارية لنظام الإضاءة. المقاومة الحرارية هي مقياس المقاومة الكلية لتدفق الحرارة على طول المسار الحراري. يشمل كل المقاومة الحرارية على مستويات المكونات والواجهة.
يتكون التصميم الحراري النموذجي لنظام إضاءة LED من إدارة حرارية على مستوى الحزمة ومستوى النظام. تتعامل الإدارة الحرارية على مستوى الحزمة مع المقاومة الحرارية من الوصلة إلى الركيزة والموثوقية الحرارية لربط اللحام بين مصابيح LED ولوحة الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية (MCPCB). تعالج الإدارة الحرارية على مستوى النظام نقل الحرارة من MCPCB من خلال المشتت الحراري إلى البيئة المحيطة. لتعظيم تدفق الحرارة من MCPCB إلى المشتت الحراري ، يتم وضع مادة واجهة حرارية (TIM) ، والتي يمكن أن تكون شحمًا أو إيبوكسيًا أو وسادة ، بين المكونين لملء الفجوات والفراغات الهوائية البينية. دور المشتت الحراري في استخلاص الحرارة المهدرة من MCPCB بأكبر قدر ممكن من الكفاءة إلى الهواء المحيط بحيث لا يحدث تراكم حراري داخل حزم LED. للقيام بذلك ، يجب أن تفوق معدلات النقل الحراري للمشتت الحراري معدل الحمل الذي يتم فيه إدخال الطاقة الحرارية إلى الوصلة.
