于第一階的LED晶粒封裝散熱基板因為直接受到晶粒的熱能傳送, 從封裝考量上來看。大家會考慮使用陶瓷資料基板做最佳的熱傳導規劃。而第二階的多顆LED模組電路基板封裝(COB則因為散熱面積大且溫度已降低而考慮利息較低的MCPCB但是隨著應用層面的不同,會發現在高功率的LED照明且長時間的使用下,MCPCB所必須考量的因素就會變多,除目前在歐洲的安規無法通過之外,也因為絕緣電壓不夠,導致長時間開啟并經過室外冷/熱季節交替的溫差影響,很容易就導通以致失去效果,造成光衰現象加重,進而影響到燈具壽命,產品無法運作而需要維修甚至賠償,額外浪費人力與物力。
LED照明已成為許多國家主要發展的政策之一,全球環保意識高漲下。就整體LED照明市場發展來看,過去LED照明應用以可攜式照明、裝飾燈照明、間接照明為主。美國預計在2014年全面停止使用白熾燈,全球也開始陸續跟進該項政策,拜科技進步之賜,下世代的照明技術即將進入全面普及時期,LED照明市場預計在未來2~3年內快速起飛,其中,散熱一直是關鍵技術之一。為因應白熾燈于2012年禁產禁售規范,LED燈泡出貨量將顯著成長,產值預估將高達約80億美元,再加上北美、日本、南韓等國家對于LED照明等綠色產品實施補貼政策,以及賣場、商店及工廠等有較高意愿置換成為LED照明等因素驅動下,全球LED照明市場滲透率有很大機會將突破10%就因為LED產值潛力無限,再加上符合永續經營的企業條件,許多零組件廠商紛紛看準了這塊新興市場的迸發力,積極研究相關技術,其中散熱最為關鍵。
LED應用散熱為其關鍵因素
目前有幾種材料選擇, 先從散熱資料來談。以MCPCB基板部分為例,由于MCPCB需增加絕緣層(陶瓷基板自身已經絕緣)所用的絕緣材熱膨脹系數過高,溫度太高時會產生龜裂。有相關的討論也指出,導熱膠膜或軟質導熱墊片,沒辦!法真正與基板密合的貼合面其實仍存在許多孔隙,電子顯微鏡下觀看這些孔隙,就像是空洞的氣穴,也是形成另一種形式的熱阻質!那么多空洞干擾熱傳導的熱阻下,散熱、導熱的效率就降低了
可應用于高電壓、高溫度制程, =觀陶瓷材料的可陣列封裝。有著良好的熱膨脹匹配系數,加上陶瓷不易變形,最佳的散熱基板選擇。資料中,以氧化鋁和氮化鋁為最佳選擇,前者因為價格較低、導熱系數佳、資料穩定性高,成為中階功率(1~3W主流應用。氮化鋁則有更高的熱傳導系數,成為高階功率(3W以上)需求品。或有其他取代資料,相信這都是大家所樂見的