改善加熱變色性的方法，分別如下：

　　(1)提高樹脂的耐熱性(提高玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)的溫度)。

　　(2)添加防氧化劑。

　　(3)主劑的雙重結(jié)合，降低容易氧化的部位。

　　有關(guān)第(1)項(xiàng)，一般認(rèn)為可以透過環(huán)氧樹脂與硬化劑的組合，可望獲得改善。

　　有關(guān)第(2)項(xiàng)，研究人員開始檢討防氧化劑的添加量與相性。

　　有關(guān)第(3)項(xiàng)，采用脂環(huán)式環(huán)氧樹脂，可以解決特性面的問題。

　　提高白色度與反射率

　　為了使基板白色化，必需將白色顏料添加于樹脂內(nèi)，該白色顏料的選擇會(huì)直接反映在基板的反射率，因此它是非常重的項(xiàng)目。適合LED基板的白色顏料必需選用「在可視光領(lǐng)域的反射率很高，即使低波長(zhǎng)它的反射率也不會(huì)降低的材料」，二氧化鈦比較接近上述要求，其它候補(bǔ)材料則有氧化鋅、鋁等等。基板若添加二氧化鈦，可以提高初期白色度與反射率，缺點(diǎn)是熱與紫外線會(huì)使有機(jī)部份迅速變色。此外若添加填充材料，基板的剛性會(huì)提高、熱變形溫度也隨著變高，它可以提升芯片封裝時(shí)的導(dǎo)線固定性與加工時(shí)的良率。

　　白色積層板材料

　　圖5是日本業(yè)者開發(fā)的粘貼銅箔白色積層板“CS-3965H”的分光反射率。如圖所示CS-3965H的分 光反射率，從近紫外(波長(zhǎng)420nm)開始站立，在可視光全波長(zhǎng)領(lǐng)域達(dá)到87%。如果基板變色時(shí)，在藍(lán)光領(lǐng)域(波長(zhǎng)450nm)的反射率會(huì)降低。

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　　圖6是“CS-3965H”經(jīng)過加熱與紫外線照射后的藍(lán)光反射率變化特性，如圖所示CS-3965H銅箔白色積層板的變色非常低，由于CS-3965H的初期反射率很高，熱與紫外線照射后的反射率變化卻非常低，非常適用于高輝度LED的封裝。

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　　高功率LED的散熱設(shè)計(jì)

　　白光LED已經(jīng)開始應(yīng)用在一般照明與汽車等領(lǐng)域，投入LED的電力也從過去數(shù)十mW提高數(shù)W等級(jí)，因此發(fā)熱問題更加表面化。

　　所謂熱問題是指隨著投入電力的增加，LED芯片的溫升造成光輸出降低。有效對(duì)策除了改善芯片的特性之外，搭載LED芯片的封裝材料與結(jié)構(gòu)檢討也非常重要。樹脂封裝方式是目前市場(chǎng)的主流，由于樹脂的熱傳導(dǎo)率很低，因此經(jīng)常成為影響熱問題的原因之一，目前常用對(duì)策是將金屬導(dǎo)入樹脂封裝結(jié)構(gòu)，或是采用高熱傳導(dǎo)率陶瓷材料。

　　LED高功率化必需進(jìn)行以下檢討，分別是：

　　(1)芯片大型化

　　(2)大電流化

　　(3)芯片本身的發(fā)光效率改善

　　(4)高效率取光封裝結(jié)構(gòu)

　　其中最簡(jiǎn)單的方法是增加電流量，使光量呈比例性增加，不過此時(shí)LED芯片產(chǎn)生的熱量會(huì)增加。圖7是電流投入LED芯片時(shí)的放射照度量測(cè)結(jié)果，如圖所示在高輸出領(lǐng)域放射照度呈飽和、衰減狀，主要原因是LED芯片發(fā)熱所致，為實(shí)現(xiàn)LED芯片高輸出化，必需進(jìn)行有效的熱對(duì)策。

　　接著介紹應(yīng)用陶瓷特性的封裝技術(shù)。

　　封裝的功能

　　封裝主要目的是保護(hù)內(nèi)部組件，使內(nèi)部組件與外部作電氣性連接，促進(jìn)發(fā)熱的內(nèi)部組件散熱。對(duì)LED芯片而言，封裝的目的是使光線高效率放射到外部，因此要求封裝材料具備高強(qiáng)度、高熱傳導(dǎo)性與高反射性。

　　陶瓷封裝的優(yōu)點(diǎn)

　　陶瓷材料幾乎網(wǎng)羅上述所有要求特性，非常適合當(dāng)作LED的封裝。表2是主要陶瓷材料的物性，如表2所示陶瓷材料的耐光劣化性，與耐熱性比傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂更優(yōu)秀。

　　目前高散熱封裝結(jié)構(gòu)是將LED芯片固定在金屬板上周圍包覆樹脂，此時(shí)芯片材料與金屬的熱膨脹差異非常大，LED芯片封裝時(shí)與溫度變化的環(huán)境下，產(chǎn)生的熱歪斜極易引發(fā)LED芯片缺陷，造成發(fā)光效率降低、發(fā)熱等問題，隨著芯片大型化，未來熱歪斜勢(shì)必更嚴(yán)重。陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)接近LED芯片，因此陶瓷被認(rèn)為是解決熱歪斜最有效的材料之一。

　　封裝結(jié)構(gòu)

　　照片1是高輸出LED用陶瓷封裝的實(shí)際外觀;圖8是陶瓷封裝的構(gòu)造范例，圖中的反射器電鍍銀膜，可以提高光照射效率 。圖8(c)是應(yīng)用多層技術(shù)，使陶瓷與反射器成形一體結(jié)構(gòu)。

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　　為了使發(fā)熱的LED芯片正常動(dòng)作，必需考慮適當(dāng)?shù)纳嵯到y(tǒng)，這意味著封裝已經(jīng)成為散熱組件的一部份。接著介紹有關(guān)散熱的處理方式。