高功率LED散熱解決方案 陶瓷-金屬化技術

陶瓷材料因本身具有優(yōu)良的絕緣、耐熱及穩(wěn)定等先天特性，所以被大量運用在電氣設備的絕緣上，又因陶瓷金屬化技術的成熟，近幾年更被應用于LED陶瓷散熱基板與載板的線路鋪設。陶瓷材料金屬化技術主要分為「DBC(Direct Bonded Copper) 」及「DPC(Direct Plated Copper) 」。然而，隨著使用元件的縮小，對尺寸精度要求更精密，現(xiàn)有DBC工藝已不敷使用，所以多數(shù)改以DPC作為陶瓷金屬化為主要技術，因此DPC的技術日趨被受重視。

DPC陶瓷金屬化之工藝技術，其中包含「濺鍍」、「黃光顯影」、「電鑄」與「化鍍」等工藝，其中又以「濺鍍技術」的優(yōu)劣對線路強度與穩(wěn)定度影響最深。濺鍍是電漿物理氣相沉積的一種，當腔體內的惰性氣體被高能電子撞擊形成帶正電之離子，此離子經(jīng)電場加速后沖擊到固體表面，進一步對靶材表面下原子造成擠壓使其發(fā)生移位而碰撞出去，此具有強大動能的原子，最終鑲嵌在目標基板上形成薄膜，此現(xiàn)象稱之為「濺射」。

一般濺鍍的工藝多直接在兩極間施加直流電壓，通常是利用氣體的「輝光放電效應」，產(chǎn)生正離子束撞擊靶原子，但氣體中之電子僅會沿著電場方向作直線運動的行進，在真空狀態(tài)下與氣體碰撞機率低，無法大量的游離氣體使其被加速而產(chǎn)生濺鍍，導致濺鍍效率降低。為了提高氣體的游離率及濺鍍效率，一般會在靶材上加裝封閉的環(huán)狀磁場，讓電子受「勞倫茲力」的影響，故會以螺旋的路徑繞著磁力線前進，增加與氣體碰撞次數(shù)進而提升電漿游離率，此方式就是所謂的「磁控濺鍍」。

以磁控濺鍍所沉積于基板上的膜層通常都非常薄，所以本身需靠基板的強度去支撐，所以與基板黏著特性就格外的重要，而薄膜與基板的結合強度主要取決于材料介面，所以薄膜的結合強度也可稱為「介面強度」。薄膜結合強度不只由單面所決定，還與介面兩側的材料種類相關，當兩面材料的表面特性差別過大時，須加入一層與兩側材料特性都相近的中介層來增加接合強度，通常陶瓷材料多以Ni、Cr、Ti與W等元素作為中介層，以增加線路的穩(wěn)定性。除此上述方式外，還可使用前處理降低表面污染，調整參數(shù)以降低鍍層的顯微缺陷與應力集中等問題，以大幅提升陶瓷基板與線路的接和強度。

濺鍍法不但不易受材料硬度溶點限制，亦可廣泛地應用在各材料之上，還具有與基板非常優(yōu)秀的結合力，所以目前已被大量的導入DPC陶瓷金屬化工藝上。行業(yè)內大毅科技以超過十年的被動元件薄膜工藝，利用集團內水平磁控濺鍍機轉型生產(chǎn)LED散熱陶瓷，除了多元化地為客戶研發(fā)各類高功率LED散熱解決方案，并以最快速、最合的理價格與最多樣的產(chǎn)品提供給廠商，期望一同投入綠能LED的推展，并與全人類攜手使用LED減碳救地球。