氣體輔助CO2雷射加工發光二極體陶瓷散熱基板之研究

A Study of CO2 Laser Processing on Ceramic Substrates of Light Emitting Diode assisted by Gas

鄭名皓(Ming-Hau Cheng)

指導教授 ： 李有璋

中原大學/工學院/機械工程研究所/碩士(2013年)

https://doi.org/10.6840/cycu201300941

摘要

目前高功率LED最常使用的散熱基板就屬於陶瓷散熱基板。由於陶瓷為脆硬材料，在加工過程中容易有裂紋的產生，而本研究主要是利用輔助氣體CO2雷射加工氧化鋁與氮化鋁陶瓷基板，針對不同的雷射加工型式，例如:劃線、打孔與切割，以控制氣體流量與雷射功率方式調整出理想加工品質的參數。另外，在製作LED散熱基板製程中，會使用到電鍍製程，為了因應電鍍銅金屬於陶瓷的需求，因此使用了劃圓切割的方式製作出不同孔徑之孔洞，探討不同雷射功率大小對孔洞錐度之影響。

關鍵字

LED散熱基板 ； 氮化鋁陶瓷 ； 氧化鋁陶瓷 ； 氣體輔助 ； CO2雷射

並列摘要

Ceramic substrates are the most commonly heat dissipation substrates used for high-power LED Ceramic is a brittle material, cracks occur often during the maching process. This study used CO2 laser assisted by gas to process alumina and aluminum nitride ceramic substrates. Assisted gas flow rate and laser power were adjusted to reach high maching quality for laser scribing, drilling and cutting. In addition, cupper plating process on the surface of holes of ceramic substrates is necessary for the application to the LED. Holes with less tapered angle may obtain high quality of cupper plating. In this study, circle cutting process was used to replace the drilling process. Different laser power were tested to acquire better tapered angle.

並列關鍵字

LED heat dissipation substrates ； CO2 Laser ； assist gas ； Alumina ceramic ； Aluminum nitride ceramics

參考文獻

[1] 賈翊平, "高功率MR16 LED燈具之散熱分析", 中原大學光機電與資電控產業研發碩士專班碩士學位論文, 2010.

[4] 游慧茹, "目前LED散熱基板的趨勢",璦司柏電子股份有限公司.

[8] 游慧茹, "2010年新瓷器時代-LED陶瓷散熱方案", 璦司柏電子股份有限公司.

[31] 陳肇祈, "脈衝雷射對發光二極體光萃取效率之影響", 中原大學機械工程學系碩士學位論文, 2011.

[32] 鄭仁維, "雷射劃線非晶矽及銅銦鎵硒太陽能電池之研究",中原大學機械工程學系碩士學位論文, 2010.