氧化鋁及硅LED集成封裝基板材料的熱阻比較分析

當氧化鋁基板溫升大于8℃,此時氧化鋁基板會不易將熱傳導出LED芯片，LED芯片會快速光衰。LED芯片封裝在氧化鋁基板，封裝組件只適合始使用功率(~350mA，約1watt)。應用以硅為導熱基板的LED封裝，如圖4所示，在3.37x3.37mxm2的小尺寸面積上，具有快速導熱的性能，可大幅解決因為使用氧化鋁造成的高熱阻問題。以精密的量測熱阻設備(T3Ster)量測到的熱阻值，在25℃環境溫度下測試時，各封裝層的熱阻如下：

1.Chip：1℃/W

2.Bondinglayer：1.5℃/W

3.Sisubstrate：2.5℃/W

圖4 VisEra硅基板LED封裝熱阻分析

當大電流(700mA)通入在1x1mm2的LED芯片上，硅基板因熱阻的溫升為6.3℃(=2.5x700mAx3.6V)，硅基板會快速將熱傳導出LED芯片，LED芯片只會有小量光衰。硅藉由優良導熱性能將熱傳導出LED芯片，LED芯片會只會有小許光衰。因此，LED芯片封裝在硅基板上適合于大功率使用(~700mA，約3W)。因為硅基板制作及LED封裝在硅基板，技術難度非常高，目前只有少許公司具備。硅作為LED集成封裝基板材料的熱阻低于氧化鋁基板材料，應用于大功率時，硅基板為好的選擇。

總體LED封裝熱阻經T3Ster實測結果比較如下：

LEDSi封裝：VisEra：5℃/W

LED氧化鋁，E公司：25℃/W

LED氧化鋁封裝，R公司：8.2℃/W