解密数据中心低功耗LED照明装置内部构造

　　六、提高LED封装的散热性

　　上面介绍的3家公司都为提高LED基片向散热器导热的效率而对LED的散热方式进行了改进。其共同点在于基片采用了铝合金板与布线图案之间夹有绝缘层的金属底板。为有利于LED芯片向底板安装部位导热而采取的措施没有太大差异。

　　今后，为了实现亮度相当于100W白炽灯泡的LED灯泡，还需要与此不同的提高散热的对策。新型LED封装就是对策之一。

　　针对需求，市场上也出现了由镀银的铜引线框架与陶瓷外壳组合而成的LED封装（图15）。该封装将作为未安装LED芯片的芯片底板供应厂商。

　　图15：LED封装铜板镀银的引线框架固定在价格较低的陶瓷外壳上。热量主要通过引线框架向散热器传导。

　　过去曾经有过采用高导热性氮化铝材料作为LED封装外壳的产品。LED的热量可以借助外壳传导至封装底板。虽然该外壳能够凭借导热性和耐热性优于树脂外壳的特点实现高功率LED封装，但成本昂贵。

　　与之相比，采用铜引线框架作为导热路径的芯片封装地板，外壳采用了导热性差，但耐热性优秀的廉价陶瓷。从而使成本降低到了原有陶瓷LED封装的一半。

　　这种封装的结构虽然非常简单，但铜的熔点低，难以与陶瓷组合。为此，该公司自行开发出了能够以低于铜熔点的温度烧制、与铜结合性强的陶瓷。通过改进烧制时的温度控制和固定方法，成功开发出了电极（引线框架顶端之间）间隔小于70μm的高精度芯片底板（图16）。

　　图16：LED封装试制品与导热分析的结果，公司开发出了能够以低于铜熔点的温度烧制，且与铜接合能力较高的陶瓷。试制品可以安装10个LED芯片，导热性能良好，LED芯片与引线框架的温度差约为2℃。在导热分析中，越接近红色表示温度越高。

　　“电气化AGSP底板”也是提高LED封装散热性的手段之一。现已开发制造出了任意形状的铜柱贯穿于任意位置的底板。如果把该底板作为LED封装外壳的一部分使用，就可以借助铜柱与LED芯片的接触，向散热器传导热量。虽然在成本方面仍有需要解决的课题，但新型封装的采用在今后完全有望扩大。