LED照明成趨勢(shì) 散熱技術(shù)為關(guān)鍵要點(diǎn)

在全球環(huán)保意識(shí)高漲下，LED照明已成為許多國家主要發(fā)展的政策之一，就整體LED照明市場(chǎng)發(fā)展來看，過去LED照明應(yīng)用以可攜式照明、裝飾燈照明、間接照明為主。美國預(yù)計(jì)在2014年全面停止使用白熾燈，全球也開始陸續(xù)跟進(jìn)該項(xiàng)政策，拜科技進(jìn)步之賜，下世代的照明技術(shù)即將進(jìn)入全面普及時(shí)期，LED照明市場(chǎng)預(yù)計(jì)在未來2~3年內(nèi)快速起飛，其中，散熱一直是關(guān)鍵技術(shù)之一。為因應(yīng)白熾燈于2012年禁產(chǎn)禁售規(guī)范，LED燈泡出貨量將顯著成長(zhǎng)，產(chǎn)值預(yù)估將高達(dá)約80億美元，再加上北美、日本、南韓等國家對(duì)于LED照明等綠色產(chǎn)品實(shí)施補(bǔ)貼政策，以及賣場(chǎng)、商店及工廠等有較高意愿置換成為L(zhǎng)ED照明等因素驅(qū)動(dòng)下，全球LED照明市場(chǎng)滲透率有很大機(jī)會(huì)將突破10%。就因?yàn)長(zhǎng)ED產(chǎn)值潛力無限，再加上符合永續(xù)經(jīng)營(yíng)的企業(yè)條件，許多零組件廠商紛紛看準(zhǔn)了這塊新興市場(chǎng)的爆發(fā)力，積極研究相關(guān)技術(shù)，其中散熱最為關(guān)鍵。

LED應(yīng)用散熱為其關(guān)鍵因素

先從散熱材料來談，目前有幾種材料選擇，以MCPCB的基板部分為例，由于MCPCB需增加絕緣層(陶瓷基板本身已經(jīng)絕緣)，所用的絕緣材熱膨脹系數(shù)過高，在溫度太高時(shí)會(huì)產(chǎn)生龜裂。有相關(guān)的討論也指出，導(dǎo)熱膠膜或軟質(zhì)導(dǎo)熱墊片，是沒辦!法真正與基板密合的，貼合面其實(shí)仍存在許多孔隙，在電子顯微鏡下觀看這些孔隙，就像是空洞的氣穴，也是形成另一種形式的熱阻質(zhì)！在那么多空洞干擾熱傳導(dǎo)的熱阻下，散熱、導(dǎo)熱的效率就降低了。

觀陶瓷材料的可陣列封裝，可應(yīng)用于高電壓、高溫度制程，有著良好的熱膨脹匹配系數(shù)，加上陶瓷不易變形，是最佳的散熱基板選擇。在材料中，以氧化鋁和氮化鋁為最佳選擇，前者因?yàn)閮r(jià)格較低、導(dǎo)熱系數(shù)佳、材料穩(wěn)定性高，成為中階功率(1~3W)主流應(yīng)用。氮化鋁則有更高的熱傳導(dǎo)系數(shù)，成為高階功率(3W以上)的需求品?；蛴衅渌娜〈牧?，相信這都是大家所樂見的。

從封裝考量上來看，于第一階的LED晶粒封裝散熱基板因?yàn)橹苯邮艿骄Я５臒崮軅鬟f，大家會(huì)考慮使用陶瓷材料基板做最佳的熱傳導(dǎo)規(guī)劃。而第二階的多顆LED模組電路基板封裝(COB)，則因?yàn)樯崦娣e大且溫度已降低而考慮成本較低的MCPCB。但是隨著應(yīng)用層面的不同，會(huì)發(fā)現(xiàn)在高功率的LED照明且長(zhǎng)時(shí)間的使用下，MCPCB所必須考量的因素就會(huì)變多，除目前在歐洲的安規(guī)無法通過之外，也因?yàn)?strong>絕緣電壓不夠，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間開啟并經(jīng)過室外冷/熱季節(jié)交替的溫差影響，很容易就導(dǎo)通以致失去效果，造成光衰現(xiàn)象加重，進(jìn)而影響到燈具壽命，產(chǎn)品無法運(yùn)作而需要維修甚至賠償，額外浪費(fèi)人力與物力。