作者:周敏傑、蘇胤淳、陳致帆、彭耀祈、黃萌祺高功率LED固晶技術
以高功率LED取代白熾燈、水銀燈、鹵素燈等高耗能光源,提高能源利用效率已經是必然的趨勢。對高功率LED而言,如果沒有採用適當的散熱措施,很容易因熱量累積,產生亮度衰退、波長偏移、色度偏移、壽命減短等問題。目前低功率LED晶片固晶方式主要以銀膠做為接合固晶材料,但銀膠材料熱阻過高,無法滿足高功率LED照明應用之散熱需求。現有高功率LED之固晶接合主要是以Au-20Sn共晶固晶製程來解決,其接合層之散熱性與接合強度皆因使用金屬接合而有所提升。但因接合溫度過高(高達330 ℃)而晶片主動層接面(PN Junction)易產生破壞引致發光效率降低。
工研院機械所已創新開發一LED低溫固晶材料(ITRI-Bond),固晶溫度低於100 ℃,但能承受高操作溫度(250 ℃)。其固晶層熱阻1.4 ℃/W為銀膠固晶之2/5 (Au-Sn為1.6 ℃/W、銀膠為3.5 ℃/W),且其材料成本為金錫固晶之1/10,可取代國內封裝廠常用之銀膠及金錫固晶製程,能成功應用於高功率LED之封裝。