采鈺科技與中山科學研究院(簡稱中科院)透過經濟部科專計劃合作，成功開發出全球第1片8吋氮化鋁LED基板，日前於台北國際照明科技展覽展出。
圖為中科院化學研究所所長王國平博士(左)、采鈺科技LED事業組織協理張筆政(中)，以及中科院化學研究所郭養國博士(右)。
采鈺科技介紹，目前高功率LED黏著基板大致有矽基板與陶瓷基板，陶瓷基板又分為氧化鋁基板與氮化鋁基板，其中氮化鋁基本的散熱效益是矽基板的1.4倍，更為氧化鋁基板的7倍之多。因此氮化鋁基板應用於高功率LED的散熱效益顯著，進而大幅提升LED的使用壽命。張筆政說明，相較於矽基板，氮化鋁基板可提升LED壽命3,000~4,000小時；與氧化鋁基板相較，更可高出6,000~7,000小時以上。
在製造成本方面，雖然氮化鋁基板的材料成本較矽基板高，但由於氮化鋁基板的製程步驟較矽基板少，因此製程後段生產成本約可降低30%，以整個材料加上製程的總成本來看，氮化鋁基板的總成本仍略低於矽基板。至於相較於目前普遍的氧化鋁基板，氮化鋁基板的成本約為氧化鋁基板的2.5~3倍，但未來若能借由量產效益，氮化鋁基板的成本將可快速下降，逐漸接近氧化鋁基板成本，屆時散熱效益強大的氮化鋁基板將有機會取代氧化鋁基板。
中科院相關研究人員表示，氮化鋁基板早期一直掌握在日本業者手中，但目前日本量產氮化鋁基板的最大尺寸為4.7吋，實驗室試產尺寸為5.5吋。此次中科院透過軍民通用技術執行經濟部高值化學品科專計劃，與采鈺科技合作推出的全球第1片8吋氮化鋁LED基板，不僅打破長期被日本壟斷市場的局面，更在技術上取得大幅領先的地位。
日本大廠氮化鋁基板的主要製程方法為刮刀成型法，製程簡單，但無法製造大尺寸基板，且緻密性較差。而中科院開發之氮化鋁基板不同於日本與其他國際大廠，採用CIP與HIP燒結成型法，製成緻密性較高的氮化鋁晶柱，再將晶柱切割成片，可達到8吋晶圓級水準。更重要的是，8吋氮化鋁LED基板生產製程可沿用原半導體8吋矽晶圓製程設備，大幅降低業界投資生產成本。
中科院與采鈺科技等台灣6家廠商合作，成立「LED照明深耕技術整合開發計劃」聯盟，除了前述晶圓級金屬氮化物基板開發之外，並將整合白光LED技術，包括相關製程與配方、螢光粉體技術與檢測。目前中科院已針對螢光粉完成專利分析，未來相當有機會突破螢光粉的專利網限制，使得台灣在LED關鍵材料與技術自主化方面，獲得更進一步的突破與成果。
