封裝基板作為LED重要構件隨著LED芯片技術的發展也在發生變化，目前LED散熱基板主要使用金屬與陶瓷基板。金屬基板以鋁或銅為材料，由于技術成熟，且具成本優勢，目前為一般LED產品所采用。而陶瓷基板線路對位精確度高，為業界公認導熱與散熱性能極佳材料，是目前高功率LED散熱最適方案，被包括Cree、歐司朗等國際大廠和國內領先企業導入產品。目前陶瓷基板在國內外均有小規模生產，其未來產業化前景將受到芯片封裝方式的影響，隨著未來LED芯片封裝向倒裝或垂直技術方向發展，陶瓷基板將前景可期。

一、陶瓷基板主要用于高功率LED

　　LED的散熱會對LED芯片的效率、壽命、可靠性等產生重要影響，這就要求LED封裝具有良好的散熱能力。因此，作為LED重要構件的封裝基板不僅是載片的作用，更是散熱的重要通道之一，它的結構和材料在散熱過程中起著關鍵的作用。隨著LED芯片技術的發展，LED 產品的封裝結構從引腳式封裝結構到表面貼裝式(SMD)封裝結構再到功率型封裝結構，LED的封裝基板也從傳統的玻璃環氧樹脂，發展到如今主流的金屬材料，而近年來陶瓷基板的出現，對鋁基板的地位形成了一定的沖擊。

　　目前，LED散熱基板主要使用金屬與陶瓷基板。金屬基板以鋁或銅為材料，由于技術成熟，且具成本優勢，目前為一般LED產品所采用。而陶瓷基板線路對位精確度高，為業界公認導熱與散熱性能極佳材料，是目前高功率LED散熱最適方案，雖然成本比金屬基板來得高，但照明要求的散熱性及穩定性高于筆記本電腦、電視等電子產品，因此，包括Cree、歐司朗、飛利浦及日亞化等國際大廠，都使用陶瓷基板作為LED晶粒散熱材質。國內企業都有導入陶瓷封裝。

　　由于高分子絕緣材料的導熱系數較低，同時耐熱性能較差，如果要提高鋁金屬基板的整體導熱性能及耐熱性能，需要替換掉絕緣材料，但是絕緣材料的啟用，使得同線路無法自傲鋁金屬基板之上布置，所以目前直接提高鋁金屬基板的導熱系數還無法實現。而陶瓷散熱基板，其具有新的導熱材料和新的內部結構，以消除鋁金屬基板所具有的缺陷，從而改善基板的整體散熱效果。下表為陶瓷散熱基板與金屬散熱基板比較。

表1 陶瓷散熱基板與金屬散熱基板比較

二、不同種類的陶瓷基板均有工藝瓶頸需要跨越

　　目前市場上的陶瓷散熱基板種類很多，工藝也不盡相同，廠家根據LED產品的散熱需要選擇合適的散熱基板，最終在散熱性能和成本上達到最好的綜合效果。陶瓷散熱基板根據材料分有主要有氧化鋁基板和氮化鋁基板，根據結構分主要有單層基板和多層基板(兩層)。現階段較普遍的陶瓷散熱基板種類共有LTCC(低溫共燒多層陶瓷基板)、HTCC(高溫共燒多層陶瓷)、DBC(直接接合銅基板)、DPC(直接鍍銅基板)四種，其中HTCC屬于較早期發展之技術，但由于其較高的工藝溫度(1300~1600℃)，使其電極材料的選擇受限，且制作成本相當昂貴，這些因素促使LTCC的發展，LTCC雖然將共燒溫度降至約850℃，但其尺寸精確度、產品強度等技術上的問題尚待突破。而DBC與DPC則為近幾年才開發成熟，且能量產化的專業技術，但對于許多人來說，此兩項專業的工藝技術仍然很陌生，甚至可能將兩者誤解為同樣的工藝。DBC是利用高溫加熱將Al2O3與Cu板結合，其技術瓶頸在于不易解決Al2O3與Cu板間微氣孔產生之問題，這使得該產品的產能與良率受到較大的挑戰，而DPC技術則是利用直接披覆技術，將Cu沉積于Al2O3基板之上，該工藝結合了材料與薄膜工藝技術，其產品為近年最普遍使用的陶瓷散熱基板，然而其材料控制與工藝技術整合能力要求較高，這使得跨入DPC產業并能穩定生產的技術門檻相對較高。

表2 陶瓷散熱基板特性比較

　　歷時兩年共同研發并獲得國家實用新型專利的全新K9-H陶瓷LED復合散熱材料，成功應用于LED燈泡上并已于去年實現量產。

三、新型垂直和倒裝芯片的封裝需要使用陶瓷基板

　　硅襯底垂直芯片在封裝時，一般采用陶瓷基板作為熱導和電性載體，可以獲得優越的熱電效應。在倒裝芯片封裝時，可選取陶瓷基板作為熱導和電性載體以獲得優越的熱電效應，當然也可以用金屬銅作為基板，這主要取決于誰能更好的解決燈具的三人問題。目前中國LED芯片95%的主流應用市場為正裝芯片，國內LED用倒裝和垂直芯片的需求量會穩步增長至目前下游應用市場的20%-30%。

　　因此，倒裝或垂直技術的發展對陶瓷基板來說，有著絕對的好處，并且陶瓷在未來的倒裝或垂直封裝工藝中將會更有優勢。此外，在1-5W的功率范圍內，陶瓷封裝也會存有優勢，例如3535這類的器件，可以直接Molding，用聚光杯將它Molding在陶瓷基板上面。封裝方式的改變，進而引發基板材料的變化，因此倒裝芯片的封裝方式或許也將引發一場新一代配套基板材料的變革。

四、陶瓷基板未來成本有待壓縮，前景可期

　　當前導致基板市場價格各異的主要因素，是其采用原材料的差異。例如目前市場主要分為鋁基板、陶瓷基板及銅基板，同時在普通鋁基板的基礎上，當前市場又逐步延生出鏡面鋁基板。鋁基、陶瓷基、銅基三者相比，應該是銅基價格最貴，但是目前市面上銅基板已不多見，其因價格過高，導致性價比偏低。陶瓷基比鋁基略貴，并且當前市面上應用最多的應為鋁基，但是目前市面上均在研發陶瓷基板，其成本也在逐步下降。目前，鋁基板約為400元每平方，銅基板約為800-900元每平方，純陶瓷基板約為500元每平方，印上銀電路后為1000元每平方，價格略高。

　　08年前后，當國內封裝企業剛涉足顯示及背光領域的時候，科銳的大功率陶瓷封裝光源橫空出世，當時在國內也掀起一陣投身大功率陶瓷封裝的浪潮，此后投身其中的各大國內封裝企業均以失敗告終，主要原因包括：國產封裝技術的不成熟、原材料陶瓷基板依賴進口供貨難，以及品牌知名度的欠缺。進入2015年以來，隨著國產倒裝芯片的逐步成熟，對陶瓷基板的市場需求擴大。此外，材料成本的大幅下跌以及國內生產陶瓷基板企業的增多，對于國內陶瓷封裝從業者而言，似乎又看到了久違的春天。與此同時，伴隨著CSP技術而催生的新興市場，除去原有的傳統戶外照明市場及強光手電筒市場外，大功率陶瓷封裝也開始向汽車大燈、Flash LED、紫外 LED等領域逐步滲透。因而，其前景看來十分值得期待。