“封裝熱導”原理技術探析

　　除了強化基板外，另一種作法是覆晶式鑲嵌，將過去位于上方的裸晶電極轉至下方，電極直接與更底部的線箔連通，如此熱也能更快傳導至下方，此種散熱法不僅用在LED上，現(xiàn)今高熱的CPU、GPU也早就采行此道來加速散熱。

　　從傳統(tǒng)FR4 PCB到金屬核心的MCPCB

　　將熱導到更下層后，就過去而言是直接運用銅箔印刷電路板（Printed Circuit Board；PCB）來散熱，也就是最常見的FR4印刷電路基板，然而隨著LED的發(fā)熱愈來愈高，F(xiàn)R4印刷電路基板已逐漸難以消受，理由是其熱傳導率不夠（僅0.36W/m.K）。

　　為了改善電路板層面的散熱，因此提出了所謂的金屬核心的印刷電路板（Metal Core PCB；MCPCB），即是將原有的印刷電路板附貼在另外一種熱傳導效果更好的金屬上（如：鋁、銅），以此來強化散熱效果，而這片金屬位在印刷電路板內，所以才稱為「Metal Core」，MCPCB的熱傳導效率就高于傳統(tǒng)FR4 PCB，達1W/m.K2.2W/m.K。

　　不過，MCPCB也有些限制，在電路系統(tǒng)運作時不能超過140℃，這個主要是來自介電層（Dielectric Layer，也稱Insulated Layer，絕緣層）的特性限制，此外在制造過程中也不得超過250℃300℃，這在過錫爐時前必須事先了解。

　　附注：雖然鋁、銅都是合適的熱導熱金屬，不過礙于成本多半是選擇鋁材質。

　　IMS強化MCPCB在絕緣層上的熱傳導

　　MCPCB雖然比FR4 PCB散熱效果佳，但MCPCB的介電層卻沒有太好的熱傳導率，大體與FR4 PCB相同，僅0.3W/m.K，成為散熱塊與金屬核心板間的傳導瓶頸。

　　為了改善此一情形，有業(yè)者提出了IMS（Insulated Metal Substrate，絕緣金屬基板）的改善法，將高分子絕緣層及銅箔電路以環(huán)氧方式直接與鋁、銅板接合，然后再將LED配置在絕緣基板上，此絕緣基板的熱傳導率就比較高，達1.12W/m.K，比之前高出37倍的傳導效率。

　　更進一步的，若絕緣層依舊被認為是導熱性不佳，也有直接讓LED底部的散熱塊，透過在印刷電路板上的穿孔（Through Hole）作法，使其直接與核心金屬接觸，以此加速散熱。此作法很耐人尋味，因為過去的印刷電路板不是為插件元件焊接而鑿，就是為線路繞徑而鑿，如今卻是為散熱設計而鑿。

　　結尾

　　除了MCPCB、MCPCB＋IMS法之外，也有人提出用陶瓷基板（Ceramic Substrate），或者是所謂的直接銅接合基板（Direct Copper Bonded Substrate，簡稱：DBC），或是金屬復合材料基板。無論是陶瓷基板或直接銅接合基板都有24170W/m.K的高傳導率，其中直接銅接合基板更允許制程溫度、運作溫度達800℃以上，不過這些技術都有待更進一步的成熟觀察。

　　備注：Philips公司的彩色動態(tài)式LED照明模塊，四組燈泡內各有一個1W的高亮度、高功率LED，且分別是紅、綠、藍、琥珀等四種顏色，主要用于購物場所的氣氛照明、墻壁色調的改變、建筑物的戶外特效照明等。