LED散熱陶瓷低成本之高功率LED封裝技術(shù)

    傳統(tǒng)的LED封裝流程是將LED芯片(Chip)固定(Bonding)于散熱基板之上，經(jīng)由打線(WIRe Bonding)或覆晶(Flip Chip)方式將線路連結(jié)，最后再以點(diǎn)膠、模具成型(Molding )等方式包覆LED芯片形成LED晶粒，最后將晶粒固定于電路載板(Circuit Board)之上，并整合電源(Power)、散熱片(Heat Sink)、透鏡(Lens)與反射杯( reflector)組成完整的照明模組。

圖1：LED封裝示意圖

表1：各式電路板比較

　　在照明模組中又以基板與電路載板所承受的熱最為密集，因此直接與熱源接觸的基板都使用陶瓷作為材料，而當(dāng)功率越來越高，元件越來越小的趨勢(shì)下，陶瓷電路載板也逐漸被大量使用。 如表1所示，陶瓷電路載板比起傳統(tǒng)電路板擁有更多適合LED照明的優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于高功率(HP)、高電壓(HV)及交流電(AC)等LED照明，這些LED有較高的能量轉(zhuǎn)換率或不用電源轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢(shì)，所以整合兩技術(shù)不但可提高LED照明穩(wěn)定度之外，還能降低整體之總成本，使其更易導(dǎo)入家用照明市場(chǎng)。

　　但隨著小體積要有更大照度的需求增加，單晶封裝已不符合未來需求，所以COB(Chip On Board)LED封裝技術(shù)隨之而生，與傳統(tǒng)芯片需固定于基板上再整合在電路載板的封裝不同，如圖1所示，COB封裝是將單顆或多顆LED晶粒直接封裝在電路載板上；另由熱歐姆定理ΔT=QR得知，溫差=熱流x熱阻，熱阻愈大，就有愈大的熱產(chǎn)生在元件內(nèi)，因此COB封裝方式可免除封裝基板的使用，減少照明模組串連層數(shù)以強(qiáng)化LED散熱效能。

　　此項(xiàng)技術(shù)可解決單顆高功率的封裝所產(chǎn)生之高熱，使其具有低熱阻、低組裝成本與單一封裝體高流明輸出等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)今已被大量用于照明燈具，但由于芯片所產(chǎn)生大量的熱會(huì)直接與COB基板接觸，因此當(dāng)需要更高照度的照明模組時(shí)，舊有鋁板(MCPCB)技術(shù)所制作之COB，會(huì)有熱膨脹系數(shù)不匹配導(dǎo)致熱傾斜的問題，因此陶瓷基板技術(shù)的引入有著勢(shì)在必行的需求。