氧化铝及硅LED集成封装基板材料的热阻比较分析

当氧化铝基板温升大于8℃,此时氧化铝基板会不易将热传导出LED芯片，LED芯片会快速光衰。LED芯片封装在氧化铝基板，封装组件只适合始使用功率(~350mA，约1watt)。应用以硅为导热基板的LED封装，如图4所示，在3.37x3.37mxm2的小尺寸面积上，具有快速导热的性能，可大幅解决因为使用氧化铝造成的高热阻问题。以精密的量测热阻设备(T3Ster)量测到的热阻值，在25℃环境温度下测试时，各封装层的热阻如下：

1.Chip：1℃/W

2.Bondinglayer：1.5℃/W

3.Sisubstrate：2.5℃/W

图4 VisEra硅基板LED封装热阻分析

当大电流(700mA)通入在1x1mm2的LED芯片上，硅基板因热阻的温升为6.3℃(=2.5x700mAx3.6V)，硅基板会快速将热传导出LED芯片，LED芯片只会有小量光衰。硅藉由优良导热性能将热传导出LED芯片，LED芯片会只会有小许光衰。因此，LED芯片封装在硅基板上适合于大功率使用(~700mA，约3W)。因为硅基板制作及LED封装在硅基板，技术难度非常高，目前只有少许公司具备。硅作为LED集成封装基板材料的热阻低于氧化铝基板材料，应用于大功率时，硅基板为好的选择。

总体LED封装热阻经T3Ster实测结果比较如下：

LEDSi封装：VisEra：5℃/W

LED氧化铝，E公司：25℃/W

LED氧化铝封装，R公司：8.2℃/W