陶瓷支架的种类与散热方案分析（下）

发布日期：2020-12-03 10:28:14来源：admin

陶瓷散热支架的应用

　　陶瓷散热支架会因应需求及应用上的不同，外型亦有所差别。另一方面，各种陶瓷支架也可依产▂品制造方法的不同，作出基本的区分。LTCC散热支架在LED产品的应用上，大多以大尺寸高功率以及小尺寸低功率产品为主，基本上外＠ 观大多呈现凹杯状，且依客户的需求可制作出有导线架和没有导线架两种散热支架。凹杯形状主要是针对封装制程采用较简易的点胶方式封装成型所设计，并利用凹杯边缘作为光线反射的路径，但LTCC本身即受限于制程因素，使得产品难以备制程小尺寸，再者，采用了厚膜制作线路，使得线路精准度不足以符合高功率小尺寸的LED产品。而与LTCC制程与外观相似的HTCC，在LED散热支架这一块，尚未被普遍的使用，主要是因为HTCC采用1300~1600℃高温干燥硬化，使生产成本的增加，相对的HTCC支架费用也高，因此对极力朝低成本趋向迈进LED 产业而言，面临了较严苛的考验HTCC。

　　另一方面，DBC与DPC则与LTCC/HTCC不仅有外观上的差异，连LED 产品封装方式亦有所不同，DBC/DPC 均是属于平面式的散热支架，而平面式散热支架可依客制化备置金属线路加工，再根据客户需求切割成小尺寸产品，辅以共晶/ 覆晶制程，结合已非常纯熟的萤光粉涂布技术及高阶封装制程技术铸膜成型，可大幅的提升LED 的发光效率。然而，DBC 产品因受制程能力限制，使得线路解析度上限仅为150~300um，若要特别制作细线路产品，必须采用研磨方式加工， 以降低铜层厚度，但却造成表面平整度不易控制与增加额外成本等问题，使得DBC 产品不易于共晶/覆晶制程高线路精准度与高平整度的要求的应用。DPC 利用薄膜微影制程备制金属线路加工，具备了线路高精准度与高』表面平整度的的特性，非常适用于覆晶/共晶接合方式︾的制程，能够大幅减少LED 产品的导线截面积，进而提升散热的效率。

结论

　　经由上述各种陶瓷支架的生产流程、特性比较、以及应用范围说明后，可明确的比较出个别的差异性。其中，LTCC 散热支架在LED 产业中已经被广泛的使用，但LTCC为了降低烧结温度，于材料中加入了玻璃材料，使整体的热传导率降低至2~3W/mK 的间，比其他陶瓷支架都还要低。再者，LTCC 使用网印方式印制线路，使线路本身具有线径宽度不够精细、以及网版张网问题，导致线路精准度不足、表面平∴整度不佳等现象，加上多层叠压烧结又有支架收缩比例的问题要考量，并不符合高功率小尺寸的需求，因此在LED 产业的应用目前多以高功率大卐尺寸，或是低功率产品为主。而与LTCC 制程相似的HTCC以1300~1600℃的高温干燥硬化，使生产成本偏高，居于成本考量鲜少目前鲜少使用于LED 产业，且HTCC 与LTCC 有相同的问题，亦不适用于高功率小尺寸的LED 产品。另一方面， 为了使DBC 的铜层与陶瓷支架附着性佳，必须采用1065~1085℃高温熔炼，制造费用较高，且有支架与Cu 板间有微气孔问题不易解决，使得DBC 产品产能与良率受到极大的考验；再者，若要制作细线路必须采用特殊处理方式将铜层厚度变薄，却造成表面平整度不佳的问题，若将产品使用于共晶/覆晶制程的LED 产品相对较为严苛。反倒是DPC 产品，本身采用薄膜制程的真空溅镀方式镀上薄铜，再以黄光微影制程完成线路，因此线径宽度10~50um，甚至可以更细，且表面平整度高(<0.3 um)、线路对位精准度误差值仅+/-1%，完全避免了收缩比例、网版张网、表面平整度、高制造费用…等问题。

　  虽LTCC、HTCC、DBC、与DPC 等陶瓷支架都以广泛使用与研究，然而，在高功率LED陶瓷散热领域而言，DPC在目前发展趋势看来♂，可以说是*适合高功率且小尺寸LED发展需求的陶瓷散热支架。