2016年1月13日

LED基板は放熱性が大切!「冷ます」設計のポイントとは

照明器具やイルミネーションでおなじみのLED。省エネ効果が高く寿命も長い光源として、広く活用されています。2014年には、青色LEDを開発した日本人研究者がノーベル賞を受賞したことでも話題になりました。LEDには、照明器具にそのまま取り付けられるLED電球のほか、基板やパーツに接続して使うLEDチップがあります。LEDチップを実装するためのプリント基板は、LED基板とも呼ばれます。

LEDは、PCやスマホのライトにも用いられるなど、現代の電子産業に欠かせない要素の1つといえるでしょう。LED基板を設計する上で重要なことは、熱対策です。LEDチップやICチップなどの半導体は、熱に弱いもの。使用中にLEDチップに熱がたまると、せっかくのLEDの寿命が短くなってしまいます。ところが、一般的なプリント基板に使われるガラスエポキシ材は熱伝導率が悪く、熱がたまりやすい性質。そのため、LED基板として使いたい場合は、LEDチップが冷めやすいよう、放熱性を高める必要があるのです。

1つ目の方法は、樹脂基板の熱伝導率を高めること。エポキシ樹脂などの基板にサーマルビア(貫通スルーホール)を配置すれば、熱の逃げ道ができます。あるいは、熱伝導率の高いセラミックスの微粉を混ぜた樹脂や、分子構造を変えた樹脂で基板を作る場合もあります。

もう1つの方法は、メタルベース基板かメタルコア基板を使うこと。金属板の上に回路を形成したものがメタルベース基板で、エポキシ樹脂などの基板内部に金属板を挟み込んだものがメタルコアです。金属板は熱伝導率が良いので、内部の熱を効率的に放出します。

ホームページ制作はオールインターネット