高亮度LED之“封裝熱導(dǎo)”原理技術(shù)探析
附注:雖然鋁、銅都是合適的熱導(dǎo)熱金屬,不過礙于成本多半是選擇鋁材質(zhì)。
IMS強化MCPCB在絕緣層上的熱傳導(dǎo)
MCPCB雖然比FR4PCB散熱效果佳,但MCPCB的介電層卻沒有太好的熱傳導(dǎo)率,大體與FR4PCB相同,僅0.3W/m.K,成為散熱塊與金屬核心板間的傳導(dǎo)瓶頸。
為了改善此一情形,有業(yè)者提出了IMS(InsulatedMetalSubstrate,絕緣金屬基板)的改善法,將高分子絕緣層及銅箔電路以環(huán)氧方式直接與鋁、銅板接合,然后再將LED配置在絕緣基板上,此絕緣基板的熱傳導(dǎo)率就比較高,達(dá)1.12W/m.K,比之前高出37倍的傳導(dǎo)效率。
更進(jìn)一步的,若絕緣層依舊被認(rèn)為是導(dǎo)熱性不佳,也有直接讓LED底部的散熱塊,透過在印刷電路板上的穿孔(ThroughHole)作法,使其直接與核心金屬接觸,以此加速散熱。此作法很耐人尋味,因為過去的印刷電路板不是為插件元件焊接而鑿,就是為線路繞徑而鑿,如今卻是為散熱設(shè)計而鑿。
結(jié)尾
除了MCPCB、MCPCB+I(xiàn)MS法之外,也有人提出用陶瓷基板(Ceramic Substrate),或者是所謂的直接銅接合基板(Direct Copper Bonded Substrate,簡稱:DBC),或是金屬復(fù)合材料基板。無論是陶瓷基板或直接銅接合基板都有24170W/m.K的高傳導(dǎo)率,其中直接銅接合基板更允許制程溫度、運作溫度達(dá)800℃以上,不過這些技術(shù)都有待更進(jìn)一步的成熟觀察。
評論