兩岸業(yè)者攻克大功率LED照明散熱難關(guān)

　　莊弘毅進(jìn)一步表示，璦司柏電子研發(fā)團(tuán)隊(duì)累積十年年的薄膜組件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在去年已完成第三代薄膜專業(yè)代工的生產(chǎn)線，主推薄膜陶瓷基板作為LED晶粒的散熱基板，可改善厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷對(duì)位的精準(zhǔn)度等問題。整體而言，薄膜散熱基板運(yùn)用濺鍍、電/電化學(xué)沉積，以及黃光微影工藝制作而成，具備以下特點(diǎn)：低溫工藝(300℃以下)，避免高溫材料破壞或尺寸變異的可能性;使用黃光微影工藝，讓基板上的線路更加精確;金屬線不易脫落等特點(diǎn)，因此薄膜陶瓷基板適用于高功率、小尺寸、高亮度的LED。

　　除上述大毅及璦司柏外，禾伸堂亦是從被動(dòng)組件跨入LED陶瓷基板領(lǐng)域，該公司董事長(zhǎng)唐錦榮表示，禾伸堂的陶瓷散熱基板主要應(yīng)用于高瓦數(shù)LED照明以及太陽能等領(lǐng)域，唐錦榮分析，因陶瓷與LED對(duì)熱的膨脹幅度相同，陶瓷基板未來將廣泛應(yīng)用在LED散熱，出貨量可望有大幅成長(zhǎng)。(來源：國(guó)際商情)

　　據(jù)了解，禾伸堂因?yàn)閾碛刑沾杉胺勰┘夹g(shù)的研發(fā)設(shè)備與工藝，因此在2003年跨入LED散熱基板，主要使用「薄膜陶瓷基板」技術(shù)，不過由于LED散熱基板通過國(guó)際大廠認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)，直到近期才有明顯收獲，目前LED散熱基板月產(chǎn)能10萬片，可貢獻(xiàn)一年?duì)I收7到8億元，未來會(huì)再發(fā)展至月產(chǎn)30萬片。

　　LED照明模塊整體散熱

　　除了利用基板新技術(shù)強(qiáng)化散熱效果外，LED照明模塊的整體散熱機(jī)能亦是另一重點(diǎn)。在此領(lǐng)域，建準(zhǔn)電機(jī)已于今年推出LED燈具節(jié)能散熱模塊。建準(zhǔn)電機(jī)三十年來專注馬達(dá)核心技術(shù)，以自有專利技術(shù)深耕散熱風(fēng)扇、散熱模塊，并提供有關(guān)散熱領(lǐng)域之有效整合解決方案。該公司表示，以節(jié)能減碳為產(chǎn)品設(shè)計(jì)重點(diǎn)的LED燈具節(jié)能散熱模塊，具有三大創(chuàng)新設(shè)計(jì)，即風(fēng)扇雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)除塵設(shè)計(jì)、可防止熱空氣回流之專利阻隔環(huán)設(shè)計(jì)以及靜音低于20 Phon的寧靜散熱，為L(zhǎng)ED照明產(chǎn)業(yè)提供極佳的散熱管理方案。該公司今年推出全新「One-module」概念的LED燈具散熱模塊，是將LED散熱模塊簡(jiǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)品，一款散熱模塊可應(yīng)用于多款LED燈具，可簡(jiǎn)化客戶端的設(shè)計(jì)流程，并彈性應(yīng)用于LED球燈、筒燈、MR16投射燈、LED路燈等各式LED燈具;目前此散熱模塊已出貨至歐洲LED知名大廠。

　　同樣看好LED照明市場(chǎng)，超眾也是積極在LED燈具散熱模塊領(lǐng)域布局，該公司表示，LED路燈散熱模塊在去年出貨2萬盞，今年出貨量維持水平，明年市場(chǎng)則頗為看好。超眾總經(jīng)理吳惠然指出，現(xiàn)階段業(yè)界傳出LED路燈故障，多因散熱問題無法解決，事實(shí)上散熱模塊是由金屬結(jié)構(gòu)所組成，其材質(zhì)皆為銅鋁等五金件，并透過本身之熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)與散熱原理，將熱能排放至環(huán)境中，進(jìn)而達(dá)成熱平衡，無需再藉助其它額外動(dòng)力即可發(fā)揮散熱功效，所以當(dāng)LED散熱模塊通過測(cè)試之后，即不容易再有問題發(fā)生。他并認(rèn)為隨著LED售價(jià)日趨降低，勢(shì)必將于未來取代傳統(tǒng)照明燈具，LED散熱模塊也將日趨重要，超眾將持續(xù)經(jīng)營(yíng)此市場(chǎng)區(qū)隔。

　　導(dǎo)熱化學(xué)材料

　　如上所述，LED朝著高功率發(fā)展已是必然的趨勢(shì)，導(dǎo)熱、散熱相關(guān)問題的解決也就勢(shì)在必行，解決此類問題的途徑相當(dāng)多元，除前面所列舉的方式外，冠品化學(xué)則是以化學(xué)品角度切入。冠品化學(xué)研發(fā)部主管葉圣偉表示，為協(xié)助LED業(yè)者解決散熱問題，近年來冠品化學(xué)以總體熱阻的概念，研發(fā)出一款新型LED絕緣導(dǎo)熱膠，該項(xiàng)產(chǎn)品配合散熱型LED白色背光油墨，不但能協(xié)助業(yè)者降低至少50%到70%的成本，更因?yàn)槠錈嶙柚档陀?.6c㎡ K/W，能快速有效排除熱能，讓LED光能轉(zhuǎn)換更有效發(fā)揮。

　　葉圣偉表示，LED產(chǎn)品熱阻要降低，不僅僅是要用對(duì)導(dǎo)熱膠，還要改善導(dǎo)熱膠所接合的各種介質(zhì)的接口熱阻，例如磊晶與基板、基板與散熱模塊，如果在磊晶黏著時(shí)就以絕緣導(dǎo)熱膠在磊晶底部涂布，電路板與導(dǎo)熱鋁基板間也整體涂布絕緣導(dǎo)熱膠，再與散熱模塊黏合，就能徹底降低總體熱阻，讓LED的效率更為有效發(fā)揮。

　　西安麟字半導(dǎo)體照明有限公司雖然主要從事大功率LED照明產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)，但該公司在導(dǎo)熱材料上亦頗有研究。該公司的技術(shù)核心人物---光源設(shè)計(jì)總工程師魏漢麟所獨(dú)自設(shè)計(jì)生產(chǎn)的超高溫導(dǎo)熱銀膠便已獲得國(guó)家專利，由于這項(xiàng)技術(shù)成就，也就奠定了西安麟字半導(dǎo)體照明在大功率LED封裝及散熱技術(shù)的獨(dú)到之處。由魏漢麟領(lǐng)軍的西安麟字半導(dǎo)體研發(fā)團(tuán)隊(duì)為由多名回國(guó)留學(xué)生人員及20多名碩士研究生組成。

　　該公司所推出的「麟字照明」系列產(chǎn)品在LED照明的封裝和散熱技術(shù)方面頗有進(jìn)展，例如高亮度多芯片集成式封裝LED面光源，便具有高效光通量80LM/W、超大功率1W-200W，獨(dú)特的封裝技術(shù)可促成低光衰，絕佳的散熱技術(shù)設(shè)計(jì)則確保了長(zhǎng)壽命。由于研發(fā)有成，西安麟字產(chǎn)品目前已廣泛應(yīng)用于道路照明、隧道照明、工廠和礦山井下照明、室內(nèi)照明、景觀照明及廣告照明等領(lǐng)域，更遠(yuǎn)銷歐洲、美國(guó)、日本等地。

　　LED散熱技術(shù)新方向

　　除上述技術(shù)外，可以想見為解決散熱問題，產(chǎn)官學(xué)界仍將繼續(xù)探索相關(guān)技術(shù)，例如臺(tái)灣工研院便積極研發(fā)奈米碳球散熱涂裝粉體(CNC Thermal dissipate power coating materials)技術(shù)。基本上，傳統(tǒng)的熱對(duì)流散熱方式，是透過增加表面積，然后用風(fēng)扇去吹，來達(dá)到散熱效果。不但散熱效果差，還需要另外再耗能，用電風(fēng)扇去促進(jìn)空氣對(duì)流，而此項(xiàng)新技術(shù)藉由靜電粉體涂布在金屬材表面，然后透過將熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，以紅外線輻射的方式進(jìn)行散熱。工研院南分院奈米粉體與薄膜科技中心鐘豐元指出，目前測(cè)試下來，平均都可以降溫達(dá)6度以上。

　　不可諱言，在節(jié)能減碳趨勢(shì)的帶動(dòng)下，LED照明已是不可檔的趨勢(shì)，而散熱技術(shù)的進(jìn)展更攸關(guān)普及的速度及范圍，可以想見，未來更新及更先進(jìn)的散熱技術(shù)將繼續(xù)出現(xiàn)，以推動(dòng)LED照明的全面到來。

　　莊弘毅進(jìn)一步表示，璦司柏電子研發(fā)團(tuán)隊(duì)累積十年年的薄膜組件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在去年已完成第三代薄膜專業(yè)代工的生產(chǎn)線，主推薄膜陶瓷基板作為L(zhǎng)ED晶粒的散熱基板，可改善厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷對(duì)位的精準(zhǔn)度等問題。整體而言，薄膜散熱基板運(yùn)用濺鍍、電/電化學(xué)沉積，以及黃光微影工藝制作而成，具備以下特點(diǎn)：低溫工藝(300℃以下)，避免高溫材料破壞或尺寸變異的可能性;使用黃光微影工藝，讓基板上的線路更加精確;金屬線不易脫落等特點(diǎn)，因此薄膜陶瓷基板適用于高功率、小尺寸、高亮度的LED。

　　除上述大毅及璦司柏外，禾伸堂亦是從被動(dòng)組件跨入LED陶瓷基板領(lǐng)域，該公司董事長(zhǎng)唐錦榮表示，禾伸堂的陶瓷散熱基板主要應(yīng)用于高瓦數(shù)LED照明以及太陽能等領(lǐng)域，唐錦榮分析，因陶瓷與LED對(duì)熱的膨脹幅度相同，陶瓷基板未來將廣泛應(yīng)用在LED散熱，出貨量可望有大幅成長(zhǎng)。

　　據(jù)了解，禾伸堂因?yàn)閾碛刑沾杉胺勰┘夹g(shù)的研發(fā)設(shè)備與工藝，因此在2003年跨入LED散熱基板，主要使用「薄膜陶瓷基板」技術(shù)，不過由于LED散熱基板通過國(guó)際大廠認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)，直到近期才有明顯收獲，目前LED散熱基板月產(chǎn)能10萬片，可貢獻(xiàn)一年?duì)I收7到8億元，未來會(huì)再發(fā)展至月產(chǎn)30萬片。

　　LED照明模塊整體散熱

　　除了利用基板新技術(shù)強(qiáng)化散熱效果外，LED照明模塊的整體散熱機(jī)能亦是另一重點(diǎn)。在此領(lǐng)域，建準(zhǔn)電機(jī)已于今年推出LED燈具節(jié)能散熱模塊。建準(zhǔn)電機(jī)三十年來專注馬達(dá)核心技術(shù)，以自有專利技術(shù)深耕散熱風(fēng)扇、散熱模塊，并提供有關(guān)散熱領(lǐng)域之有效整合解決方案。該公司表示，以節(jié)能減碳為產(chǎn)品設(shè)計(jì)重點(diǎn)的LED燈具節(jié)能散熱模塊，具有三大創(chuàng)新設(shè)計(jì)，即風(fēng)扇雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)除塵設(shè)計(jì)、可防止熱空氣回流之專利阻隔環(huán)設(shè)計(jì)以及靜音低于20 Phon的寧靜散熱，為L(zhǎng)ED照明產(chǎn)業(yè)提供極佳的散熱管理方案。該公司今年推出全新「One-module」概念的LED燈具散熱模塊，是將LED散熱模塊簡(jiǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)品，一款散熱模塊可應(yīng)用于多款LED燈具，可簡(jiǎn)化客戶端的設(shè)計(jì)流程，并彈性應(yīng)用于LED球燈、筒燈、MR16投射燈、LED路燈等各式LED燈具;目前此散熱模塊已出貨至歐洲LED知名大廠。

　　同樣看好LED照明市場(chǎng)，超眾也是積極在LED燈具散熱模塊領(lǐng)域布局，該公司表示，LED路燈散熱模塊在去年出貨2萬盞，今年出貨量維持水平，明年市場(chǎng)則頗為看好。超眾總經(jīng)理吳惠然指出，現(xiàn)階段業(yè)界傳出LED路燈故障，多因散熱問題無法解決，事實(shí)上散熱模塊是由金屬結(jié)構(gòu)所組成，其材質(zhì)皆為銅鋁等五金件，并透過本身之熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)與散熱原理，將熱能排放至環(huán)境中，進(jìn)而達(dá)成熱平衡，無需再藉助其它額外動(dòng)力即可發(fā)揮散熱功效，所以當(dāng)LED散熱模塊通過測(cè)試之后，即不容易再有問題發(fā)生。他并認(rèn)為隨著LED售價(jià)日趨降低，勢(shì)必將于未來取代傳統(tǒng)照明燈具，LED散熱模塊也將日趨重要，超眾將持續(xù)經(jīng)營(yíng)此市場(chǎng)區(qū)隔。

　　導(dǎo)熱化學(xué)材料

　　如上所述，LED朝著高功率發(fā)展已是必然的趨勢(shì)，導(dǎo)熱、散熱相關(guān)問題的解決也就勢(shì)在必行，解決此類問題的途徑相當(dāng)多元，除前面所列舉的方式外，冠品化學(xué)則是以化學(xué)品角度切入。冠品化學(xué)研發(fā)部主管葉圣偉表示，為協(xié)助LED業(yè)者解決散熱問題，近年來冠品化學(xué)以總體熱阻的概念，研發(fā)出一款新型LED絕緣導(dǎo)熱膠，該項(xiàng)產(chǎn)品配合散熱型LED白色背光油墨，不但能協(xié)助業(yè)者降低至少50%到70%的成本，更因?yàn)槠錈嶙柚档陀?.6c㎡ K/W，能快速有效排除熱能，讓LED光能轉(zhuǎn)換更有效發(fā)揮。

　　葉圣偉表示，LED產(chǎn)品熱阻要降低，不僅僅是要用對(duì)導(dǎo)熱膠，還要改善導(dǎo)熱膠所接合的各種介質(zhì)的接口熱阻，例如磊晶與基板、基板與散熱模塊，如果在磊晶黏著時(shí)就以絕緣導(dǎo)熱膠在磊晶底部涂布，電路板與導(dǎo)熱鋁基板間也整體涂布絕緣導(dǎo)熱膠，再與散熱模塊黏合，就能徹底降低總體熱阻，讓LED的效率更為有效發(fā)揮。

　　西安麟字半導(dǎo)體照明有限公司雖然主要從事大功率LED照明產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)，但該公司在導(dǎo)熱材料上亦頗有研究。該公司的技術(shù)核心人物---光源設(shè)計(jì)總工程師魏漢麟所獨(dú)自設(shè)計(jì)生產(chǎn)的超高溫導(dǎo)熱銀膠便已獲得國(guó)家專利，由于這項(xiàng)技術(shù)成就，也就奠定了西安麟字半導(dǎo)體照明在大功率LED封裝及散熱技術(shù)的獨(dú)到之處。由魏漢麟領(lǐng)軍的西安麟字半導(dǎo)體研發(fā)團(tuán)隊(duì)為由多名回國(guó)留學(xué)生人員及20多名碩士研究生組成。

　　該公司所推出的「麟字照明」系列產(chǎn)品在LED照明的封裝和散熱技術(shù)方面頗有進(jìn)展，例如高亮度多芯片集成式封裝LED面光源，便具有高效光通量80LM/W、超大功率1W-200W，獨(dú)特的封裝技術(shù)可促成低光衰，絕佳的散熱技術(shù)設(shè)計(jì)則確保了長(zhǎng)壽命。由于研發(fā)有成，西安麟字產(chǎn)品目前已廣泛應(yīng)用于道路照明、隧道照明、工廠和礦山井下照明、室內(nèi)照明、景觀照明及廣告照明等領(lǐng)域，更遠(yuǎn)銷歐洲、美國(guó)、日本等地。

　　LED散熱技術(shù)新方向

　　除上述技術(shù)外，可以想見為解決散熱問題，產(chǎn)官學(xué)界仍將繼續(xù)探索相關(guān)技術(shù)，例如臺(tái)灣工研院便積極研發(fā)奈米碳球散熱涂裝粉體(CNC Thermal dissipate power coating materials)技術(shù)?；旧希瑐鹘y(tǒng)的熱對(duì)流散熱方式，是透過增加表面積，然后用風(fēng)扇去吹，來達(dá)到散熱效果。不但散熱效果差，還需要另外再耗能，用電風(fēng)扇去促進(jìn)空氣對(duì)流，而此項(xiàng)新技術(shù)藉由靜電粉體涂布在金屬材表面，然后透過將熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，以紅外線輻射的方式進(jìn)行散熱。工研院南分院奈米粉體與薄膜科技中心鐘豐元指出，目前測(cè)試下來，平均都可以降溫達(dá)6度以上。

　　不可諱言，在節(jié)能減碳趨勢(shì)的帶動(dòng)下，LED照明已是不可檔的趨勢(shì)，而散熱技術(shù)的進(jìn)展更攸關(guān)普及的速度及范圍，可以想見，未來更新及更先進(jìn)的散熱技術(shù)將繼續(xù)出現(xiàn)，以推動(dòng)LED照明的全面到來。