電視面板 COF 區域熱管理優化案例

應用背景
在大尺寸 LCD 電視產品中,Source Board 上的 COF Driver IC(Chip on Film) 是長時間運作下的重要發熱源。隨著 4K / 高亮度背光 / 高畫質處理需求增加,COF IC 的功耗與熱密度持續提升,導致以下工程問題:
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IC 接面溫度(Tj, Junction Temperature,指積體電路晶片內部半導體接面之實際溫度)部分數值已超出規範上限。
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熱集中於局部區域,無法有效橫向擴散
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長時間播放影片後,溫升進入穩態高溫區
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影響 IC 壽命、影像穩定度與可靠度驗證(Reliability Margin)

在此結構中,COF IC 並無主動散熱機制,散熱路徑主要為:
IC → FPC/膠帶 → 金屬背板 → 自然對流
因此,界面導熱與面內熱擴散能力 成為決定 Tj 的關鍵因素。

本案例客戶在 43 吋電視機種中,評估導入 本公司碳銅箔散熱膠帶,將 COF 區域熱量更有效導入金屬結構,進行熱擴散與熱傳遞優化。
客戶實測反饋
測試條件
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項目 |
條件 |
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測試機種 |
43” LCD TV |
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測試時間 |
連續運作 2 小時(熱穩態) |
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量測方式 |
熱電偶貼附於 COF IC 與 Bonding 區 |
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評估指標 |
客戶報告 - TJ標準 |
對比測試設計
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狀態 |
說明 |
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No Thermal Tape |
未貼附碳銅箔散熱膠帶 |
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With Carbon-Copper Tape |
COF 區域貼附碳銅箔散熱膠帶 |
鍵實測數據(Ambient 45°C)

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客戶 COF IC Tj 規格上限:102.5°C
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在未使用膠帶時,COF-IC4 已超規 105.4°C
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導入碳銅箔散熱膠帶後,所有測點均回到規格內 (Result = OK)
工程觀察重點
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降溫幅度與 IC 功耗呈正相關
高熱密度 IC(IC4、IC2、IC5)降溫最顯著,最高達 18.8°C -
改善屬於系統性熱行為改變
所有 COF IC 測點均下降,而非單點偶發 -
測試為穩態條件(2H)
並非瞬間高溫(peak temperature),而是長時間熱平衡結果
為客戶帶來的工程價值與選擇本產品的原因
可靠度與壽命提升
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IC 壽命與溫度呈指數關係(Arrhenius Model)
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COF IC 溫度降低 10–20°C,對 MTBF (平均故障間隔時間)具有實質提升效益。
解決「熱擴散不足」而非僅補介面縫隙
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補償公差
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改善接觸熱阻(Z 軸導熱)
但本案例問題在於:熱量集中,缺乏橫向擴散(In-plane heat spreading)
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材料特性 |
工程效果 |
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石墨層高面內導熱 |
將 IC 熱量快速擴散 |
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銅箔層高熱容量 |
穩定熱分佈 |
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膠帶形式 |
易於量產貼附,厚度極薄 |
Pass Spec,而非僅「溫度變低」
本案例的關鍵不只是降溫,而是:
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超規點 → 合格
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提供設計安全邊際(Thermal Margin)
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減少後續高溫失效風險
適用於無主動散熱結構的超薄電視設計
在無風扇、厚度受限的產品中,碳銅箔散熱膠帶屬於最有效的被動式熱擴散方案之一。
結論
本客戶案例證實,在 COF 高熱密度區域導入碳銅箔散熱膠帶可:
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降低 IC 結溫最高 18.8°C
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將超規測點拉回規格內
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提升長時間運作穩定性
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改善整體熱分佈與可靠度
此材料在大尺寸電視、顯示模組、無主動散熱電子產品中,為高效且可量產的熱管理解決方案。
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