LED散热陶瓷——雷射钻孔技术分析
LED散热陶瓷——雷射钻孔技术分析
散热陶瓷因高功率LED的发展逐渐被重视，这是因陶瓷本身因具有绝缘、耐热及稳定等优良等特性，不但可使板材能抵抗高压、不变形、不氧化与不黄化，更有与LED芯片相接进的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)之绝对优势。
而散热陶瓷就工艺分类可分为HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics)与LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)两种工艺，LTCC陶瓷是在软烤而成的生胚上打孔定位，接着以850℃的工艺条件下共烧而成，虽然此技术易塑形，但所烧出的陶瓷密度低，导致导热系数低、机械强度与绝缘特性都不佳，最重要的是生胚经烧结后会有收缩的问题，导致尺寸准确度问题尚待突破。所以较为精细的线路多改用HTCC陶瓷，此陶瓷使用1300~1600℃的高温烧结而成，使其具有比LTCC陶瓷较优越的机械特性，进一步在基板表面进行钻孔定位而没有尺寸精度的问题。
但由于陶瓷极为优越的机械强度特性，以传统切割刀具难以在表面加工，因此通常以钻石刀(Diamond Saw )或雷射(Laser)进行加工。以成本较低的钻石刀进行切割，会因此方式以机械力进行切削，不但会造成刀具的耗损常须替换，还易造成基板切割边缘的不平整或破裂，除此之外还须以水进行冷却限制了许多工艺的应用。雷射不但具有精准度高、可局部加工、切割迅速与易控制切割图像等优势，还不受材料硬度、脆度及熔点等限制，因此雷射技术被大量导入进行陶瓷切割钻孔。
雷射与一般自发放射光源不同，是受刺激放射而发光的光源，而这理论早在1917年就由爱因思坦所推导出来，直到1960年才由梅曼(Theodore Malman)以人造红宝石产生受激放射光，称之为雷射(LASER, Light Amplification by Stimulated Emissions of Radiation)，也就是受刺激放射强化的辐射光源。
图1 ：激光主题机构示意图
散热陶瓷因高功率LED的发展逐渐被重视，这是因陶瓷本身因具有绝缘、耐热及稳定等优良等特性，不但可使板材能抵抗高压、不变形、不氧化与不黄化，更有与LED芯片相接进的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)之绝对优势。
而散热陶瓷就工艺分类可分为HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics)与LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)两种工艺，LTCC陶瓷是在软烤而成的生胚上打孔定位，接着以850℃的工艺条件下共烧而成，虽然此技术易塑形，但所烧出的陶瓷密度低，导致导热系数低、机械强度与绝缘特性都不佳，最重要的是生胚经烧结后会有收缩的问题，导致尺寸准确度问题尚待突破。所以较为精细的线路多改用HTCC陶瓷，此陶瓷使用1300~1600℃的高温烧结而成，使其具有比LTCC陶瓷较优越的机械特性，进一步在基板表面进行钻孔定位而没有尺寸精度的问题。
但由于陶瓷极为优越的机械强度特性，以传统切割刀具难以在表面加工，因此通常以钻石刀(Diamond Saw )或雷射(Laser)进行加工。以成本较低的钻石刀进行切割，会因此方式以机械力进行切削，不但会造成刀具的耗损常须替换，还易造成基板切割边缘的不平整或破裂，除此之外还须以水进行冷却限制了许多工艺的应用。雷射不但具有精准度高、可局部加工、切割迅速与易控制切割图像等优势，还不受材料硬度、脆度及熔点等限制，因此雷射技术被大量导入进行陶瓷切割钻孔。
雷射与一般自发放射光源不同，是受刺激放射而发光的光源，而这理论早在1917年就由爱因思坦所推导出来，直到1960年才由梅曼(Theodore Malman)以人造红宝石产生受激放射光，称之为雷射(LASER, Light Amplification by Stimulated Emissions of Radiation)，也就是受刺激放射强化的辐射光源。
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