散熱技術成為制約LED照明發展的關鍵問題

 從封裝考量上來看，於第一階的LED晶粒封裝散熱基板因為直接受到晶粒的熱能傳遞，大家會考慮使用陶瓷材料基板做最佳的熱傳導規劃。而第二階的多顆LED模組電路基板封裝(COB)，則因為散熱面積大且溫度已降低而考慮成本較低的MCPCB。但是隨著應用層面的不同，會發現在高功率的LED照明且長時間的使用下，MCPCB所必須考量的因素就會變多，除目前在歐洲的安規無法通過之外，也因為絕緣電壓不夠，導致長時間開啟並經過室外冷/熱季節交替的溫差影響，很容易就導通以致失去效果，造成光衰現象加重，進而影響到燈具壽命，產品無法運作而需要維修甚至賠償，額外浪費人力與物力。

    先從散熱材料來談，目前有幾種材料選擇，以MCPCB的基板部分為例，由於MCPCB需增加絕緣層(陶瓷基板本身已經絕緣)，所用的絕緣材熱膨脹係數過高，在溫度太高時會產生龜裂。有相關的討論也指出，導熱膠膜或軟質導熱墊片，是沒辦!法真正與基板密合的，貼合面其實仍存在許多孔隙，在電子顯微鏡下觀看這些孔隙，就像是空洞的氣穴，也是形成另一種形式的熱阻質！在那麼多空洞干擾熱傳導的熱阻下，散熱、導熱的效率就降低了。

    觀陶瓷材料的可陣列封裝，可應用於高電壓、高溫度製程，有著良好的熱膨脹匹配係數，加上陶瓷不易變形，是最佳的散熱基板選擇。在材料中，以氧化鋁和氮化鋁為最佳選擇，前者因為價格較低、導熱係數佳、材料穩定性高，成為中階功率(1~3W)主流應用。氮化鋁則有更高的熱傳導係數，成為高階功率(3W以上)的需求品。或有其他的取代材料，相信這都是大家所樂見的。

    在全球環保意識高漲下，LED照明已成為許多國家主要發展的政策之一，就整體LED照明市場發展來看，過去LED照明應用以可攜式照明、裝飾燈照明、間接照明為主。美國預計在2014年全面停止使用白熾燈，全球也開始陸續跟進該項政策，拜科技進步之賜，下世代的照明技術即將進入全面普及時期，LED照明市場預計在未來2~3年內快速起飛，其中，散熱一直是關鍵技術之一。為因應白熾燈於2012年禁產禁售規範，LED燈泡出貨量將顯著成長，產值預估將高達約80億美元，再加上北美、日本、南韓等國家對於LED照明等綠色產品實施補貼政策，以及賣場、商店及工廠等有較高意願置換成為LED照明等因素驅動下，全球LED照明市場滲透率有很大機會將突破10%。就因為LED產值潛力無限，再加上符合永續經營的企業條件，許多零組件廠商紛紛看準了這塊新興市場的爆發力，積極研究相關技術，其中散熱最為關鍵。

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