LED陶瓷散熱基板加工技術 解決方案

近年來高功率LED需求逐漸增加，散熱基板所要承載之熱量也大幅提升，因此，散熱基板由舊有的PCB為基礎提升成MCPCB基板，但在更高功率的LED使用情況下，MCPCB的介電層與基板熱膨脹係數不匹配，導致板爆而斷路，另有不抗高AC電壓的問題，故近期逐漸採用陶瓷作為散熱材料。

陶瓷材料DBC(Direct Bonded Copper)及DPC(Direct Plated Copper)加工方式起源於1930年，以上兩種技術現因LED產業的蓬勃發展而大放異彩，DBC技術雖具有高導熱與易加工等特性，但厚銅伴隨的強大熱應力在高溫下會使熱產品穩定度下降。除此之外，隨著元件的縮小，精密的尺寸精度需求被重視，此時DBC製程已不敷使用，所以改用DPC作為陶瓷加工之技術。

DPC加工主要由鑽孔、濺鍍、黃光微影、電鍍與化鍍等技術所組成，精密的散熱基板製程中使用緻密且高導熱率的HTCC（High Temperature Co-fired Ceramic )，以雷射快速加工配合黃光微影技術於板材上精準地鋪上線路，再使用電鑄填滿導通孔並加厚銅皮厚度，最後於銅面上使用化學鍍銀、鎳？金與鎳？鈀？金方式均勻的進行表面改質，以增加銲錫性及打金線強度。然而，上述重要製程所完成之基板，在LED封裝過中會長時間承受70~300℃的製程溫度，此時線路層與板材間會產生具大熱應力導致線路剝離與起泡等現象，因此，濺鍍中介層就更顯得格外重要。在線路層與基材之間會濺鍍一層膨脹系數介於兩者之間且擁有良好附著性之材料(如鈦、鈦鎢、鎳鉻等)，以大幅增加散熱基版的信賴性，進而提升LED燈具的壽命及穩定性。

經由各項核心技術所完成之DPC基板，具有高尺寸精密度、低熱阻係數、良好熱穩定性及良好焊錫性，也因具備這些優越特性，使得DPC逐漸在LED封裝領域逐漸嶄露頭角，預計在2011年高功率LED的需求會大量提高，DPC散熱基板勢必成為封裝界之主流。(文章由大毅科技LED散熱研發中心 楊士賢博士 提供)