Dispositivos LED de alta densidade de potência podem realizar muitas funções que fontes de luz tradicionais e dispositivos LED comuns não conseguem, elevando a cadeia tecnológica de iluminação semicondutora a um novo patamar. Em aplicações práticas, um único dispositivo LED precisa operar a várias centenas de watts e correntes próximas a 100 A; a área do substrato de cobre, a espessura da solda e a espessura da folha de cobre condutora influenciam significativamente esse indicador chave do desempenho fotoelétrico limite desse tipo de dispositivo LED. Neste artigo, dois tipos de dispositivos LED azul e branco com potência elétrica limite de 300 W e 200 W, e três espessuras de solda de 5 μm, 100 μm e 200 μm, foram montados por soldagem em substratos de cobre termicamente separados com diâmetros de 20 mm, 25 mm e 32 mm, respectivamente. Foram testadas as variações da potência luminosa dos dispositivos LED azuis, do fluxo luminoso dos dispositivos LED brancos e da tensão entre os pontos de solda dos condutores na placa LED em função da corrente, com a temperatura do dissipador em 25 ℃, 50 ℃, 75 ℃ e 100 ℃. Além disso, foram estudadas as características I–L e I–V dos dispositivos LED azuis com potência elétrica limite de 150 W com espessuras de folha de cobre condutora de 70 μm e 140 μm, e investigada sua emissão luminosa limite. Os resultados mostraram que a espessura da solda, a área do substrato de cobre e a espessura da folha de cobre condutora afetam significativamente a intensidade de emissão limite e a tensão de operação dos LEDs; reduzir a espessura da solda e aumentar a área do substrato de cobre pode aumentar significativamente a intensidade luminosa limite dos dispositivos LED de alta potência, com um aumento de até 16% e 19% para os dispositivos LED azuis das especificações P110 e T90, e cerca de 15% para o fluxo luminoso limite dos dispositivos brancos. Quando a espessura da folha de cobre aumentou de 70 μm para 140 μm, com a temperatura do dissipador em 25 ℃, o aumento da potência luminosa limite do LED azul P70 foi de 9,2%, em 50 ℃ e 75 ℃ o aumento foi de 12,9% e em 100 ℃ foi de 16,4%.

LEDs de alta densidade de potência; substrato de cobre termicamente separado; solda; folha de cobre condutora