LED散熱陶瓷低成本之高功率LED封裝技術

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，經由打線(WIRe Bonding)或覆晶(Flip Chip)方式將線路連結，最后再以點膠、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，而當功率越來越高，元件越來越小的趨勢下，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，可應用于高功率(HP)、高電壓(HV)及交流電(AC)等LED照明，這些LED有較高的能量轉換率或不用電源轉換器的優(yōu)勢，所以整合兩技術不但可提高LED照明穩(wěn)定度之外，還能降低整體之總成本，使其更易導入家用照明市場。

　　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，就有愈大的熱產生在元件內，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以強化LED散熱效能。

　　此項技術可解決單顆高功率的封裝所產生之高熱，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，現今已被大量用于照明燈具，但由于芯片所產生大量的熱會直接與COB基板接觸，因此當需要更高照度的照明模組時，舊有鋁板(MCPCB)技術所制作之COB，會有熱膨脹系數不匹配導致熱傾斜的問題，因此陶瓷基板技術的引入有著勢在必行的需求。