【48812】LED导、散热之热通路无胶水化制程
胶水是一种高分子化合物,一般受温度、水分、紫外线等许多要素影响而蜕变,还会跟着时刻而劣化,以至于影响其导热成效。
由上述结构与制程可知:自LED晶粒发生热能后,不断传递热能至散热鳍片,散热鳍片再与空气交流热量,其LED导、散热的热通路常存有3层胶水:
市场上LED封装多以固晶胶将晶粒黏结于支架(或固晶座、固晶基板)上。不管固晶胶选用导电胶或非导电胶(又称绝缘胶),都具有胶水成份和胶的特质。
为提高封装的导热作用,有业者改以共晶制程代替固晶胶制程,如Cree,也有封装业者以锡膏经回流焊制程代替固晶胶制程。以上两者,不管是共晶制程,亦或是以锡膏经回流焊制程以代替固晶胶制程,都是为了尽最大或许防止运用胶水。
铝基板结构是经过导热黏着胶将铝基板成份的铜箔与铝板黏着结合。其间,依导热黏着胶的导热系数值差异又区分为:低导热铝基板、中导热铝基板、高导热铝基板、超高导热铝基板等不同等级。但铝基板一直脱离不了存有导热黏着胶的胶水成份。
为使铝基板与散热机构件(主要是散热鳍片)紧密结合,并从铝基板与散热机构件的空隙扫除对其导热成效有极大影响的空气,LED运用厂商拼装时一般在铝基板涂改导热膏后再以螺丝固定于散热机构件上来应对。
图2 首创的导、散热结构(运用高温陶瓷基板DBC+焊锡制程,导热通路彻底不运用胶水)为处理胶水对LED运用厂商的长时间困扰,将一般的LED导、散热的热通路常存的3层胶水别离以不同的资料、不同的制程代替,即LED导、散热之热通路无胶水化制程。其对策及阐明如下:
1、关于第一层的固晶胶,以共晶制程或锡膏经回流焊制程代替,这两种办法都可以避开运用固晶胶。
2、将第二层铝基板中铜箔与铝板的导热黏着胶的铝基板以高温陶瓷基板(DBC:Direct Bonding Copper)代替(如图3)。
高温陶瓷基板(DBC : Direct Bonding Copper )在陶瓷的上、下面先覆以铜箔,后经摄氏1100+度高温烧结,使铜箔与陶瓷发生共晶现象烧制而成 (此高温烧结制程有别于以导热黏着胶黏着铜箔与陶瓷,在滥竽充数、滥竽充数的残次陶瓷基板营销市场上,收购时不得不谨慎当心!)。
首要,因为高温陶瓷基板DBC经摄氏1100+度高温烧结而成,铜箔与陶瓷的接着面构成优异的化学键结(如图3),使其除具有优异的撕裂强度外,还保有陶瓷原有的耐电压、绝缘功能、稳定性等各种特性。因而,高温陶瓷基板与铝