Руслан, ну чесне слово - як мале дитя
Тепло передается от низа светодиода к подложке через площадку 18мм2! Рассуждать при этом "какой диаметр подложки лучше 20 или 40мм?" ИМХО бессмысленно. Это всеравно, что решать "какой ширины делать тротуар 2м или 4м, чтоб не было толкотни, если перед началом тротуара щель в заборе шириной 30см". Решающее значение всегда имеет самое узкое место.
В любом случае на порядок большее влияние имеет крепление диода к подложке! Если припаян - нормально, а на термоклее - однозначно плохо!, даже если подложка 40мм в диаметре.