散熱基板目前現況

3.1.1 散熱基板目前趨勢

廣義的散熱基板 （Thermal Conductive Board），又稱為鋁基板或金屬基複合 基板，為一種具有高導熱係數之印刷電路板，同時提供電子元件所需訊號、電源 與熱傳導途徑，其導熱係數為傳統玻纖樹脂基板 （FR4）的 5~20 倍以上，能有 效降低電子元件產生之熱能與溫度，延長使用壽命。傳統的 PCB 板，無法負載高 功率的熱能，所以替代材質才顯現出來，這也是各家廠商看好散熱基板的原因，

散熱基板其實發展已經多年，以往的主機板、車子電子零件和 3C 產品等，都有 看到，只是目前在散熱基板 LED 的應用上愈來愈多元化，整體的需求量才被大 家關注，且目前各家預測機構，今年對 LED 的需求上，也是每年的複合成長率 都持續攀升，這對於散熱基板需求又更加有急迫性，目前發展技術是利用其它電 子基板技術轉移到 LED 運用上，達到降低成本、提高效率的目的。

圖 3.1 散熱基板應用

LED 取代冷陰極管（CCFL）的市場趨勢明顯，國內冷陰極管（CCFL）大 廠逐漸轉進 LED 相關產品，LED 產品營收比重已逾半，達 52%，CCFL 產品比 重為 43%。LED 背光應用於各種 LCD 面板，搭配的基板包括 FPC 軟板（螢幕小 於 15 吋）、MCPCB 鋁基板（螢幕大於 15 吋，以側光式為主）和玻璃纖維板（螢 幕大於 6 吋，以直下式為主）。依據 DisplaySearch 估計，LED 用於背光的滲透率，

NB 市場 2010 年為 90%，2011 年為 100%。LCD 監視器 2010 年 25%，2011 年 50%，

2016 年 85%。大尺寸 TFT-LCD 2011 年 50%，2012 年 80%。LED TV 目前銷售面 臨短期震盪，主要因素包括：價差、CCFL 的庫存去化、LED 背光的產品調整等。

LED TV 成本以側光式較直下式為低，以側光式 LED TV 來看，背光源成本若要 進一步降低，一方面須減少 LED 使用數量、減少光條使用數量，一方面須增加 LED 亮度、增加模組出光效率和散熱能力，散熱則多使用高導熱鋁基板（MCPCB 光條）以增加散熱。

圖 3.2 LED 背光產品發展趨勢

LED 照明方面，IEK 預估 2012 年全球市場規模將達 52 億美元，2007~2012 年年複合成長率達 28.5%。LED 照明應用目前以建築照明和工商業照明為主。LED 路燈則導入合同能源管理（Energy Performance Contracting；EPC），此為 70 年代 能源危機即產生的概念，業主無須出資，供應商賺取能源節省的價差，對供應商

來說，技術能力越好，獲利越高，但短期需積壓大量資金。

圖 3.3 LED 照明產品發展趨勢

3.1.2 個案公司簡介

個案 P 公司為亞洲第一間專業 PPTC（高分子正溫度係數）製造公司。P 公 司擁有領先的技術優勢，提供客戶創新的電路保護及熱管理系列產品之解決方 案，以確保現今高密度電子產品中的安全性及可靠度。是世界上生產高分子保險 絲和散熱基板的主要廠家之一。主要產品為：其最主要的功能為電流及溫度的過 載保護，應用範圍相當廣泛，包括電腦與週邊設備、電池、汽車、通訊及家電等 領域均會使用到 PPTC，其對於電流及溫度之高敏感度，充分運用在各類電子產 品上，不論是半導體、IC 元件、印刷電路板、電源器材、連接器及線路系統之 保護均極為有用，特別在高密度電路整合系統中，其電路保護功能，是傳統 Fuse 無法取代的。PPTC 屬智慧型材料科技產品具可復性，體積輕薄，而成為主要保 護元件之重要發展趨勢。

而為因應 LED 世代的來臨以及所伴隨而來的散熱問題，P 公司研發出適合 作為熱源與金屬之間散熱介面的材料及散熱基板，包含鋁散熱基板（硬板）和可 繞式散熱基板（軟板），並進行設計與開發機台與製程，於 2007 年導入量產，此 外，將散熱基板經由 PCB 製程應用於系統產品（如﹕背光模組，燈具）上，使

散熱基板的應用更為廣泛。在 LED 照明上，公司將材料之散熱功能發揮在設計 開發 12V 照明，並於 2007 年第四季量產。LED 散熱材料顯示器應用出貨於 2010 年第四季起逐步放大。P 公司的 LED TV 背光散熱材料 TCB，已取得日韓大廠認 證，提供給 PCB 和 LED 相關客戶並開始出貨。TCB（Thermal conductive board）

散熱基板，或稱絕緣金屬基板（IMS），具備高散熱性、可靠性與耐熱性等優點。

TCB 是一種三明治結構，它包括銅箔層、絕緣層與金屬基層。一般上，絕緣介 質是由環氧樹脂、環氧填充玻璃纖維、聚醯亞胺，或其他介質的材料製成。但是，

這些絕緣體不能滿足高功率電子設備的需求。由這些設備產生的熱量，會累積起 來，而導致產品的壽命縮短，與降低產品的可靠性。

3.1.3 個案公司產品簡介

個案 P 公司為全台唯一擁有材料研發技術的散熱膠片及散熱金屬基板

（Thermal Conductive Board），主要應用於 LED TV 背光散熱及 LED Lighting 散 熱，P 公司的散熱材料應用的相關開發，成功完成各系列產品，且取得國際安規 認證，其散熱效果較國內同業為佳，而成本亦較國際大廠為低，深受國內外大型 液晶電視廠青睞，目前在散熱材料（Thermal Conductive Material）相關業務上有 兩項主要的產品線。

第一項是散熱膠片，以高分子加工，以連續式製程射出成型，無玻璃纖維、

無鹵素也完全不使用溶劑，為一完全無毒、無污染完全符合環保要求的綠色產 品，P 公司的散熱膠片採用乾式連續製程技術，與傳統濕式製程技術相比不僅產 品性能更加優越還減少了環境的污染。。同時採用滾輪壓合方式（Roll to Roll），

有別於傳統塗佈方式（Printing），可彈性調整，且長度不受限制，可成捲方式打 包儲存，更適合大量生產。

圖 3.4 捲狀散熱膠片與乾式製程示意圖

第二項主要產品線為散熱基板（Thermal Conductive Board），又稱絕緣金屬 基板（IMS），具有良好的導熱性、電氣絕緣性和機械加工性，為目前高功率 LED 最主要的散熱基板。作用是提供熱傳導媒介，增加 LED 底部面積，增加散熱面 積，散熱鋁基板為類似三明治的架構，基本結構包括三層，亦即線路銅箔層ヽ散 熱膠材料層與金屬板層。材料組成是由銅箔加上散熱膠片與金屬基板所組成，散 熱膠片由 P 公司掌握關鍵技術，由 P 公司自行研發生產，金屬板與銅箔則需透過 對外採購的方式向外採購，而金屬基板的組成需透過壓合機以高、低溫同時的真 空壓合製程而成，而 P 公司目前壓合的產能皆以外包為主。

圖 3.5 鋁基板示意圖

LED

銅箔 散熱膠片

鋁板 熱

傳 導 方 向