LTCC基板材料(4)

时间:2025-04-04

3-1热传导率

热传导率又称为热导率,它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力,数值愈高代表其散热能力愈好。LED散热基板最主要的作用就是在于,如何有效的将热能从LED芯片传导到系统散热,以降低LED 芯片的温度,增加发光效率与延长LED寿命,因此,散热基板热传导效果的优劣就成为业界在选用散热基板时,重要的评估项目之一。检视表一,由四种陶瓷散热基板的比较可明看出,虽然Al2O3材料之热传导率约在20~24之间,LTCC为降低其烧结温度而添加了30%~50%的玻璃材料,使其热传导率降至2~3W/mK左右;而HTCC因其普遍共烧温度略低于纯Al2O3基板之烧结温度,而使其因材料密度较低使得热传导系数低Al2O3基板约在16~17W/mK之间。一般来说,LTCC与HTCC散热效果并不如DBC与DPC散热基板里想。

3-2 操作环境温度

操作环境温度,主要是指产品在生产过程中,使用到最高工艺温度,而以一生产工艺而言,所使用的温度愈高,相对的制造成本也愈高,且良率不易掌控。HTCC工艺本身即因为陶瓷粉末材料成份的不同,其工艺温度约在1300~1600℃之间,而LTCC/DBC的工艺温度亦约在850~1000℃之间。此外,HTCC与LTCC在工艺后对必须叠层后再烧结成型,使得各层会有收缩比例问题,为解决此问题相关业者也在努力寻求解决方案中。另一方面,DBC对工艺温度精准度要求十分严苛,必须于温度极度稳定的1065~1085℃温度范围下,才能使铜层熔炼为共晶熔体,与陶瓷基板紧密结合,若生产工艺的温度不够稳定,势必会造成良率偏低的现象。而在工艺温度与裕度的考量,DPC的工艺温度仅需250~350℃左右的温度即可完成散热基板的制作,完全避免了高温对于材料所造成的破坏或尺寸变异的现象,也排除了制造成本费用高的问题。

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