系统电路板主要是作为LED散热系统中，最后将热能导至散热鳍片、外壳或大气中的材料。近年来印刷电路板(PCB)的生产技术已非常纯熟，早期LED产品的系统电路板多以PCB为主，但随着高功率LED的需求增加，PCB之材料散热能力有限，使其无法应用于其高功率产品，为了改善高功率LED散热问题，近期已发展出高热导系数铝基板(MCPCB)，利用金属材料散热特性较佳的特色，已达到高功率产品散热的目的。然而随着LED亮度与效能要求的持续发展，尽管系统电路板能将LED晶片所产生的热有效的散热到大气环境，但是LED晶粒所产生的热能却无法有效的从晶粒传导至系统电路板，异言之，当LED功率往更高效提升时，整个LED的散热瓶颈将出现在LED晶粒散热基板，下段文章将针对LED晶粒基板做更深入的探讨。

    3.2LED晶粒基板

    LED晶粒基板主要是作为LED晶粒与系统电路板之间热能导出的媒介，藉由打线、共晶或覆晶的制程与LED晶粒结合。而基于散热考量，目前市面上LED晶粒基板主要以陶瓷基板为主，以线路备制方法不同约略可区分为：厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三种，在传统高功率LED元件，多以厚膜或低温共烧陶瓷基板作为晶粒散热基板，再以打金线方式将LED晶粒与陶瓷基板结合。如前言所述，此金线连结限制了热量沿电极接点散失之效能。因此，近年来，国内外大厂无不朝向解决此问题而努力。其解决方式有二，其一为寻找高散热系数之基板材料，以取代氧化铝，包含了矽基板、碳化矽基板、阳极化铝基板或氮化铝基板，其中矽及碳化矽基板之材料半导体特性，使其现阶段遇到较严苛的考验，而阳极化铝基板则因其阳极化氧化层强度不足而容易因碎裂导致导通，使其在实际应用上受限，因而，现阶段较成熟且普通接受度较高的即为以氮化铝作为散热基板；然而，目前受限于氮化铝基板不适用传统厚膜制程(材料在银胶印刷后须经850℃大气热处理，使其出现材料信赖性问题)，因此，氮化铝基板线路需以薄膜制程备制。以薄膜制程备制之氮化铝基板大幅加速了热量从LED晶粒经由基板材料至系统电路板的效能，因此大幅降低热量由LED晶粒经由金属线至系统电路板的负担，进而达到高热散的效果。

    另一种热散的解决方案为将LED晶粒与其基板以共晶或覆晶的方式连结，如此一来，大幅增加经由电极导线至系统电路板之散热效率。然而此制程对于基板的布线精确度与基板线路表面平整度要求极高，这使得厚膜及低温共烧陶瓷基板的精准度受制程网版张网问题及烧结收缩比例问题而不敷使用。现阶段多以导入薄膜陶瓷基板，以解决此问题。薄膜陶瓷基板以黄光微影方式备制电路，辅以电镀或化学镀方式增加线路厚度，使得其产品具有高线路精准度与高平整度的特性。共晶/覆晶制程辅以薄膜陶瓷散热基板势必将大幅提升LED的发光功率与产品寿命。

近年来，由于铝基板的开发，使得系统电路板的散热问题逐渐获得改善，甚而逐渐往可挠曲之软式电路板开发。另一方面，LED晶粒基板亦逐步朝向降低其热阻方向努力，下表一即为目前国内常见的系统电路板以及LED晶粒基板种类与主要供应商：

    4、LED陶瓷散热基板介绍

    如何降低LED晶粒陶瓷散热基板的热阻为目前提升LED发光效率最主要的课题之一，若依其线路制作方法可区分为厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三种，分别说明如下：

    4.1厚膜陶瓷基板

    厚膜陶瓷基板乃采用网印技术生产，藉由刮刀将材料印制于基板上，经过干燥、烧结、雷射等步骤而成，目前国内厚膜陶瓷基板主要制造商为禾伸堂、九豪等公司。一般而言，网印方式制作的线路因为网版张网问题，容易产生线路粗糙、对位不精准的现象。因此，对于未来尺寸要求越来越小，线路越来越精细的高功率LED产品，亦或是要求对位准确的共晶或覆晶制程生产的LED产品而言，厚膜陶瓷基板的精确度已逐渐不敷使用。

    4.2低温共烧多层陶瓷

    低温共烧多层陶瓷技术，以陶瓷作为基板材料，将线路利用网印方式印刷于基板上，再整合多层的陶瓷基板，最后透过低温烧结而成，而其国内主要制造商有璟德电子、鋐鑫等公司。而低温共烧多层陶瓷基板之金属线路层亦是利用网印制程制成，同样有可能因张网问题造成对位误差，此外，多层陶瓷叠压烧结后，还会考量其收缩比例的问题。因此，若将低温共烧多层陶瓷使用于要求线路对位精准的共晶/覆晶LED产品，将更显严苛。

    4.3薄膜陶瓷基板

    为了改善厚膜制程张网问题，以及多层叠压烧结后收缩比例问题，近来发展出薄膜陶瓷基板作为LED晶粒的散热基板。薄膜散热基板乃运用溅镀、电/电化学沉积、以及黄光微影制程制作而成，具备：

    (1)低温制程(300℃以下)，避免了高温材料破坏或尺寸变异的可能性；

    (2)使用黄光微影制程，让基板上的线路更加精确；

    (3)金属线路不易脱落…等特点，因此薄膜陶瓷基板适用于高功率、小尺寸、高亮度的LED，以及要求对位精确性高的共晶/覆晶封装制程。而目前国内主要以瑷司柏电子与同欣电等公司，具备了专业薄膜陶瓷基板生产能力。

    5、国际大厂LED产品发展趋势

    目前LED产品发展的趋势，可从LED各封装大厂近期所发表的LED产品功率和尺寸观察得知，高功率、小尺寸的产品为目前LED产业的发展重点，且均使用陶瓷散热基板作为其LED晶粒散热的途径。因此，陶瓷散热基板在高功率，小尺寸的LED产品结构上，已成为相当重要的一环，以下表二即为国内外主要之LED产品发展近况与产品类别作简单的汇整。

    6、结论

    要提升LED发光效率与使用寿命，解决LED产品散热问题即为现阶段最重要的课题之一，LED产业的发展亦是以高功率、高亮度、小尺寸LED产品为其发展重点，因此，提供具有其高散热性，精密尺寸的散热基板，也成为未来在LED散热基板发展的趋势。现阶段以氮化铝基板取代氧化铝基板，或是以共晶或覆晶制程取代打金线的晶粒/基板结合方式来达到提升LED发光效率为开发主流。在此发展趋势下，对散热基板本身的线路对位精确度要求极为严苛，且需具有高散热性、小尺寸、金属线路附着性佳等特色，因此，利用黄光微影制作薄膜陶瓷散热基板，将成为促进LED不断往高功率提升的重要触媒之一。

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