具有热捷径的铝基板

在LED灯具的散热途径上，热从LED芯片产生后，经由热传导的方式，越过各种封装材料而到达灯具外壳而散热到空气中。在这个热传导的过程中，有两个主要的导热瓶颈：一是与芯片直接接触的散热基板，目前已有陶瓷(氧化铝或氮化铝)提供有效且成本合理的导热方式。另外一个是瓶颈是系统电路板。当然陶瓷也可以当做系统路板，而且特性最好，但终究是成本高了些，所以如果成本压力大的灯具，就只好退而求其次，使用铝基板(MCPCB)。铝基板有众多好处，但最可惜的就是，上下层金属间的导热绝缘层材料导热系数只有10W/mk左右，相较于金属铝~200W/mk或铜~400W/mk，反而成了热传导的一个阻碍。而目前大家努力的目标，多半是集中在改善导热绝缘层材料上。

瑷司柏希望提供给LED业者最好且最具竞争力的散热解决方案，利用微影技术，在电路层和散热铝板间开出一个非常容易导热的铜通道，把LED元件的热经由铜通道导到散热板上，就不要特殊的导热绝缘层材料了。这个概念如图一所示，这个通道我把它称为热捷径(Easy Heat Path)。

图一、热捷径示意图

实际做出来的剖面图如图二所示。

 
图二、热捷径剖面图

这个结构最特别的是，铜和散热板是一体成型的，热的传导不会遇到接口的阻碍。热从LED元件走热捷径而散到Al板上，而电仍旧走上层铜电路。这个结构，就是一种热电分离。当然，最重要的是，不会增加成本！

利用上述原理所制作出来的COB铝基板如图三、四

 
图三：利用热徢径完成之COB成品单体

 
图四：利用热徢径完成之COB成品

固晶区将芯片产生的热，经由热徢径直接传到下方的铝基板，不须经过绝缘层，电则走上层铜线路。这种结构的绝缘层，崩溃电压，经实测( 75um 厚度)，在4kV之上，和一般铝基板相似。

作者：瑷司柏电子股份有限公司（总经理 庄弘毅 博士  研发处副理 廖政龙 博士）