谢金平，范小玲，宗高亮

（广东致卓环保科技有限公司，广东 佛山 528200）

近几年电子产业飞速发展，汽车LED(发光二极管)头灯、大功率紫外LED灯、光通信激光器等产品需求不断增加，使得LED芯片的应用范围越来越广，尺寸越来越小，功率越来越高，导致其散热问题日益突出。例如一个面积为1 mm × 1 mm、功率为3 W的LED芯片，如果其光电转换效率为20%，则有2.4 W的热量产生，热流密度为240 W/cm2，可见其热流密度非常高。如果基板无法解决热量有效传导的问题，必然导致产品使用寿命缩短，甚至芯片烧毁。

热导率能够反映基板本身直接传导热的能力，热导率越高，表示其散热能力越好。在大功率LED领域，散热基板最主要的作用就是有效地将热能从LED芯片传导到系统进行散热，以降低LED芯片的温度，提高发光效率和延长LED的使用寿命。因此，热传导效果成为业界选用散热基板时重要的评估项目之一。本文主要探讨大功率LED陶瓷基板的制作工艺和填孔技术，以供同行参考。

1 大功率LED陶瓷基板的制作工艺

针对LED芯片的发热问题，技术人员曾尝试采用多种方式改进其导热承载体，包括早期以铝合金、铜为主体的金属基板，以及目前使用较多的以氧化铝为核芯的陶瓷基板。陶瓷基板主要有低温共烧陶瓷(LTCC)、高温共烧陶瓷(HTCC)、直接键合覆铜(DBC)和直接镀铜(DPC)4种。Al2O3的热传导率在20 ~24 W/(m·K)之间；LTCC中添加了30% ~ 50%的玻璃材料，热传导率降至2 ~ 3 W/(m·K)；HTCC因其普遍共烧温度略低于纯Al2O3基板，故其材料密度较低，热传导率低于Al2O3基板，在16 ~ 17 W/(m·K)之间。对于普通LED芯片而言，这些材料都可以满足要求，但对于发热量高的大功率LED芯片，这些基板并不理想，热传导率为150 ~ 190 W/(m·K)的氮化铝(AlN)才是合适的选择。……