电子产品世界

　　这样的散热方法增加了散热的面积。某些氧化铝基板/和厚铜片构成的组合甚至可以比美氮化铝DBC的热性能。

　　在数值上，静态热阻当和其它基板物料比较时会有所下降，动态热性能同时也显示了增加热容量的效应。

　　图17 在DCB和IMS上的CoB的动态性能

　　可靠性的考虑C热膨胀率

　　不同于封装型发光二极管，晶粒直焊基板封装就需考虑到热-机械兼容性的需求。任何刚性之互连层(例如焊料层)两面的不同之热膨胀率于会对互连层产生应力，当物料的弹性和刚性决定可靠性，较多应力就必定会减低连结的可靠性。

　　由于允许最高接面温度的提升，这情况便转为如同功率电子的可靠性问题。增加40℃，铜片与GaAs的不同热膨胀系数(16.5-5.5)会使芯片和基板有约440ppm长度不匹配的问题。

　　表2 各种材料的热膨胀系数

　　这就是大功率电子领域里众所周知的问题，这里有三个可能的方案：

　　1. 使用匹配的物料以减低热膨胀系数的差别

　　2. 减低整体温度

　　3. 使用非刚性接触面物料

　　用氧化铝DCB作为材料的热膨胀系数约为7.2 ppm/K，这数值视其实际结构而定。因此该物料可于纯铜或铝散热器和半导体芯片之间提供匹配的材料。

　　图18 不同的热膨胀率对功率的影响

　　改善DCB于功率发光二极管应用

　　现时DCB可达到的pitch数值只限于200-250μm。由于有些发光二极管芯片制造商依m倒装芯片技术，用于DCB的芯片直焊基板封装仍需作进一步发展。首次以变更结构化技术的目标是使DCB绝缘间隙在100μm. 的范围。

　　研发需进一进行于芯片焊接的精确几何对准。

　　图19 铜表面的装版标记

　　结语

　　DCB基板于功率发光二极管领域的未来设计提供一个引人注意的方案。由于现时的封装型功率发光二极管具高热阻，所以基板的改进不能带出重大的益处。 但是，未来发光二极管的封装与多芯片直焊基板方法可受益于DCB基板的性能。

关键词： 高功率 发光二极管 覆铜 陶瓷基板