图1为目前高功率LED封装使用的结构,LED芯片会先封装在导热基板上,再打金线及封胶,这LED封装结构体具备轻巧,高热导及电路简单等优点,可应用在户外及室内照明。基板的选择中,氧化铝(Al2O3)及硅(Si)都是目前市面上已在应用的材料,其中氧化铝基板因是绝缘体,必须有传导热设计,藉由电镀增厚铜层达75um;而硅是优良导热体,但绝缘性不良,必须在表面做绝缘处理。
图1LED封装结构

氧化铝基板及硅基板目前皆已应用于高功率LED的封装,由于LED发光效率仍有待提升,热仍是使用LED灯具上必须解决的重要问题,因此LED导热功能必须仔细分析。要分析导热功能必须使用热阻仪来量测,以下的分析将细分LED封装体结构,包括芯片层,接合层及基板层,来分析每层热阻,分析工具则是目前世界公认最精确的T3Ster仪器。
本文将简单解析氧化铝基板及硅基LED板封装在热阻的表现(T3Ster仪器实测),其中专有名词定义如下:
Rth:热阻,单位是(oC/W),公式为T/KA;
T:导热基板的厚度(um);
K:导热基板的导热系数(W/mC);
A:导热面积(mmxmm)。
图2E公司氧化铝基板的LED封装热阻分析

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