散熱基板之技術發展方向與LED產業應用 - 電子時報

LED的散熱問題一直是產業發展的關鍵技術，聚鼎科技以鋁基板作為側光式LED TV的最佳解決方案。

該公司沙益安博士看好LED應用於背光源和照明市場的成長 ... 智慧應用 影音 DIGITIMES 首頁 未來車產業鏈 蘋果供應鏈 產業九宮格 每日椽真 AIoT 5G 伺服器 CarTech 智慧製造 智慧城市 展會 影音 新創專區 科技網 首頁未來車產業鏈蘋果供應鏈產業九宮格每日椽真產業區域議題觀點電子時報報導總覽科技商情IT應用推薦解決方案 Research AsiaInsight亞洲科技戰情智慧醫療智慧製造智慧家庭物聯網寬頻與無線5GFocusCloudAIFocus電腦運算伺服器行動裝置與應用智慧穿戴CarTechIC製造IC設計顯示科技與應用全球產業數據 智慧應用 首頁報導專題新創專區大肚山產創報解決方案 電子報訂閱 椽經閣 首頁Colley&Friends名家專欄作者群關於專欄 電子報訂閱 活動+ 首頁所有活動DForum研討會 TECH EV ASIA INNOVATIONS RESEARCH OPINIONS BIZFOCUS DBook 科技網 IT應用 散熱基板之技術發展方向與LED產業應用 DIGITIMES企劃 2010-10-14 聚鼎科技，研發處副理，沙益安 LED的散熱問題一直是產業發展的關鍵技術，聚鼎科技以鋁基板作為側光式LEDTV的最佳解決方案。

該公司沙益安博士看好LED應用於背光源和照明市場的成長潛力，並且詳述散熱基板的技術發展趨勢並分析不同技術的優劣點。

背光與照明市場趨勢LED取代CCFL的市場趨勢明顯，國內CCFL大廠逐漸轉進LED相關產品，LED產品營收比重已逾半，達52%，CCFL產品比重為43%。

LED背光應用於各種LCD面板，搭配的基板包括FPC軟板(螢幕小於15吋)、MCPCB鋁基板(螢幕大於15吋，以側光式為主)和FR4玻璃纖維板(螢幕大於6吋，以直下式為主)。

依DisplaySearch估計，LED用於背光的滲透率，NB市場2010年為90%，2011年為100%。

LCD監視器2010年25%，2011年50%，2016年85%。

大尺寸TFT-LCD2011年50%，2012年80%。

LEDTV目前銷售面臨短期震盪，主要因素包括：價差、CCFL的庫存去化、LED背光的產品調整等。

LEDTV成本以側光式較直下式為低，以側光式LEDTV來看，背光源成本若要進一步降低，一方面須減少LED使用數量、減少光條使用數量，一方面須增加LED亮度、增加模組出光效率和散熱能力，散熱則多使用高導熱鋁基板(MCPCB光條)以增加散熱。

LED照明方面，IEK預估2012年全球市場規模將達52億美元，2007~2012年年複合成長率達28.5%。

LED照明應用目前以建築照明和工商業照明為主。

LED路燈則導入合同能源管理(EnergyPerformanceContracting；EPC)，此為70年代能源危機即產生的概念，業主無須出資，供應商賺取能源節省的價差，對供應商來說，技術能力越好，獲利越高，但短期需積壓大量資金。

產業應用技術發展產業應用技術發展趨勢包括亮度提升、光學改善、節能效率、產品信賴性和成本下降。

其中產品信賴性與散熱設計關連大。

LED散熱要素為：需提供熱傳導媒介，將熱由LED傳導到散熱基板，再到散熱模組；另外，若增加LED底部面積，則可加散熱面積。

此外還需要電源供應。

散熱基板的材料組成有三方面，即銅箔電路、陶瓷粉末加高分子、鋁基板。

其中陶瓷粉末的熱導係數為20W/m-K，高分子的熱導係數為0.1W/m-K，FR4為0.36W/m-K。

散熱材料包括導熱添加材料和散熱複合材料組成，前者的選擇有熔煉石英(SiO2)、氧化鋁、結晶二氧化矽、氧化矽、氮化鋁、氮化硼。

熔煉石英和氧化鋁的成本低廉，氧化鋁熱係數又高，為30W/m-K，居市場主流。

氮化鋁導熱係數最佳，為320W/m-K，但成本過高且信賴性不好。

散熱複合材料組成則包括導熱粉粒和導熱材料。

有玻纖散熱基板材料為高分子、高導熱陶瓷粉末加玻璃纖維布，優點為容易製程、有較佳的厚度均勻性、低製造成本。

缺點為Z軸導熱性良好，但X-Y平面的導熱率不佳，且基板彎翹嚴重。

傳統電路板FR4多使用於低功率電子元件或LED，導熱率僅0.36W/m-K，信賴性較差，崩潰電壓約40KV/mm，價格低廉。

陶瓷填充散熱基板適用於高功率LED或電子元件，導熱率為2~12W/m-K，信賴性較佳，崩潰電壓約60KV/mm，價位為FR4的3倍。

散熱金屬基板技術發展散熱基板製造方式有乾式連續製程和濕式製程兩種，前者以高分子加工，以連續式製程射出成型，不用溶劑減少污染；後者以溶劑混合，主要製程以印刷方式，印刷是以網印或刮刀印刷，並需乾燥，製程簡單但信賴性較低。

聚鼎高導熱膠片採用滾輪壓合(RolltoRoll)乾式連續製程，為全球唯一捲狀式12W/m-K散熱膠片，無溶劑乾式製程，不爆板且環保。

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