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| 液晶模塊設計中高功率LED的散熱技術 |
| 上傳日期：2013/8/27 |
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液晶模塊設計中高功率LED的散熱技術
發光二極管(LED)具有低耗能、省電、壽命長、耐用等優點，因而做爲背光被廣泛應用在單色及彩色LCD液晶模塊及液晶顯示器中。然而 ，随著功率增加，LED所産生電熱流之廢熱無法有效散出，導緻發光效率嚴重下降 。LED使用壽命的定義爲，當LED發光效率低於原發光效率之百分之70，可視爲LED壽命終結。LED發光效率會随著使用時間及次數而降低，而過高的接面溫度則會加速LED發光效率衰減，故如何散熱成爲LED背光必須解決的問題。
随著芯片技術的日益成熟，單一的LED芯片輸入功率可達到5W，甚至更高，所以防止LED工作溫度過高也越來越顯得重要。若不能有效的将芯片熱量散出，接踵而來的熱效應也會變得越來越明顯，使得芯片接面溫度升高，進而直接減少芯片射出的光子能量，降低出光效率。溫度的升高也會使得芯片發射出的光譜産生紅移，色溫質量下降。
LED常見基闆通常有四類：傳統且非常成熟的PCB、發展中的金屬基闆(MCPCB)、以陶瓷材料爲主的陶瓷基闆(Ceramic)、覆銅陶瓷基闆(DBC)。其中覆銅陶瓷基闆是将銅箔直接燒結到陶瓷表面 ，而形成的一種複合基闆。PCB及MCPCB可使用於一般LED應用之産品。不過當單位熱流密度較高時 ，LED散熱基闆主要採用金屬基闆及陶瓷基闆兩類強化散熱。金屬基闆以鋁(Al)及銅(Cu)爲材料，可分爲「金屬基材(metal base)」、「金屬蕊(metal core)」。金屬基闆制程尚需多一道絕緣層處理 ，目前全球主要散熱絕緣膠廠商以美商及日商爲主。
另一類是採用AlN、SiC、BeO等絕緣材料爲主的陶瓷基闆，由於本身材料就已經絕緣 ，因此不需要有絕緣層的處理。此外 ，陶瓷基闆所能承受的崩潰電壓，擊穿電壓(Break-down voltage)也較高，此外，其熱膨脹系數匹配性佳，可減少熱應力及熱變形産生也是優點，可以說相當适合LED應用，目前確實已經有相當多LED産品採用，但目前價格仍貴，約爲金屬基闆的2~3倍，因此要大規模普及，還有待降低相關成本。 |
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