高功率LED封裝之金屬封裝基板
摘要： 目前高功率LED的應用范圍越來越廣，隨之而來的問題是當LED的輸出功率較小時，可以使用傳統FR4等玻璃環氧樹脂封裝基板，然而照明用高功率LED的發光效率只有20%~30%，且芯片面積非常小。
高功率LED封裝基板是利用環氧樹脂系接著劑將銅箔黏貼在金屬基材的表面，透過金屬基材與絕緣層材質的組合變化，制成各種用途的LED封裝基板。高散熱性是高功率LED封裝用基板不可或缺的基本特性，因此上述金屬系LED封裝基板使用鋁與銅等材料，絕緣層大多使用高熱傳導性無機填充物(Filler)的環氧樹脂。鋁質基板是應用鋁的高熱傳導性與輕量化特性制成高密度封裝基板，目前已經應用在空調機的轉換器(Inverter)、通訊設備的電源基板等領域，也同樣適用于高功率LED封裝。
一般來說，金屬封裝基板的等價熱傳導率標準大約是2W/mK，為滿足客戶4W~6W/mK高功率化的需要，已經推出等價且熱傳導率超過8W/mK的金屬系封裝基板。由于硬質金屬系封裝基板主要目的是支援高功率LED封裝，因此各封裝基板廠商正積極開發可以提高熱傳導率的技術。硬質金屬系封裝基板的主要特徵是高散熱性。高熱傳導性絕緣層封裝基板，可以大幅降低LED芯片的溫度。此外基板的散熱設計，透過散熱膜片與封裝基板組合，還可以延長LED芯片的使用壽命。
金屬系封裝基板的缺點是基材的金屬熱膨脹係數非常大，容易受到熱迴圈沖擊，如果高功率LED封裝使用氮化鋁時，金屬系封裝基板可能會發生不協調的問題，因此必須設法吸收LED模組各材料熱膨脹係數差異造成的熱應力，以此緩和熱應力進而提高封裝基板的可靠性。(編輯：XGY)
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