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| 高功率LED散热基板发展趋势 |
| 2013-11-20 |
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由于LED技术的进步，LED应用亦日渐多元化，由早期的电源指示灯，进展至具有省电、寿命长、可视度高等优点之LED照明产品。然而由于高功率LED输入功率仅有15至20%转换成光，其余80至85%则转换成热，若这些热未适时排出至外界，那么将会使LED晶粒界面温度过高而影响发光效率及发光寿命。
近年随着LED材料技术的不断突破，其工作电流由早期20mA左右的低功率LED，进展到目前的1/3至1A左右的高功率LED，单颗LED的输入功率高达1W以上，甚至到3W、5W。
由于高亮度高功率LED系统所衍生的热问题将是影响产品功能优劣关键，要将LED组件的发热量迅速排出至周遭环境，首先必须从封装层级(L1&L2)的热管理着手;走向多芯片LED封装，及芯片直接黏着基板已是未来发展趋势。随着LED输出功率越来越高，基板还必须扮演散热的角色，以将LED芯片产生的热传递出去，在材料选择上，因此必须兼顾结构强度及散热需求。
随着高功率LED越来越盛行，需将印刷电路板贴附在一金属板上，以改善其传热路径。
另外也有一种做法直接在铝基板表面直接作绝缘层或称介电层，再在介电层表面作电路层，如此LED模块即可直接将导线接合在电路层上。同时为避免因介电层的导热性不佳而增加热阻抗，有时会采取穿孔方式，以便让LED模块底端的均热片直接接触到金属基板，即所谓芯片直接黏着。
基板材料的选用除考虑散热性外，还必须考虑与芯片的热膨胀系数相匹配问题，以避免热应力引起的热变形及可靠度问题，因此目前国内外也在发展陶瓷基板及金属复合基板等。这些新开发的基板材料不但具有良好的散热性，同时热膨胀系数(介于4~8ppm/K)与LED芯片均相匹配，唯一的缺点是价格均比一般的金属基板贵。
其实，LED的散热组件与CPU散热相似，如何将这些热量带走，用水冷方式进行冷却，但有高单价及可靠度等疑虑;也有用热管配合散热片及风扇来进行冷却(如SONY46”LEDTV)，但风扇耗电及噪音等问题。因此，如何设计无风扇的散热方式便是决定未来谁能胜出的重要关键。
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| 资料来源：PCB制造网 |
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