led燈珠鋁基板作用_LED燈板用鋁基板 |
發布時間:2022-05-26 16:10:55 |
功率(lv)型led燈(deng)珠(zhu)(zhu)(zhu)封裝技術(shu)發(fa)展(zhan)至今(jin),所選擇(ze)的(de)散(san)熱(re)基(ji)(ji)(ji)板主要有環(huan)氧樹脂銅涂(tu)覆基(ji)(ji)(ji)板、金屬(shu)基(ji)(ji)(ji)覆銅基(ji)(ji)(ji)板、金屬(shu)基(ji)(ji)(ji)復(fu)合基(ji)(ji)(ji)板、陶瓷(ci)銅涂(tu)覆基(ji)(ji)(ji)板等(deng)。led燈(deng)珠(zhu)(zhu)(zhu)隨著行(xing)業向高(gao)效、高(gao)密(mi)度、大功率(lv)等(deng)方(fang)向發(fa)展(zhan),電力也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)大,性能優良的(de)散(san)熱(re)材料的(de)開發(fa)成為(wei)(wei)led燈(deng)珠(zhu)(zhu)(zhu)解(jie)決散(san)熱(re)問題的(de)當務之(zhi)急。一般來(lai)說(shuo),led燈(deng)珠(zhu)(zhu)(zhu)發(fa)光效率(lv)和(he)使(shi)用壽命隨著結(jie)溫的(de)增(zeng)加而(er)降低(di)(di)(di),如(ru)果結(jie)溫達到125°C以(yi)上(shang)led燈(deng)珠(zhu)(zhu)(zhu)也(ye)會(hui)失效。為(wei)(wei)了使(shi)LED結(jie)溫保持在(zai)較(jiao)低(di)(di)(di)的(de)溫度,led燈(deng)珠(zhu)(zhu)(zhu)為(wei)(wei)了降低(di)(di)(di)整(zheng)體(ti)的(de)封裝熱(re)阻,需(xu)要高(gao)熱(re)導率(lv)、低(di)(di)(di)熱(re)阻的(de)散(san)熱(re)基(ji)(ji)(ji)板材料和(he)合理的(de)封裝過程。 環氧樹脂(zhi)銅涂層基板是(shi)傳(chuan)統電(dian)子封裝中最廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)的基板。起到支撐、導電(dian)、絕緣(yuan)三(san)個作用(yong)(yong)。其主要特點(dian)是(shi):成本(ben)低,耐吸濕性(xing)高,密度(du)低,易(yi)于加(jia)工,容易(yi)實(shi)現微(wei)圖形電(dian)路,適(shi)合大規(gui)模生產等。但是(shi),FR-4的基材(cai)是(shi)環氧樹脂(zhi),有機材(cai)料的熱導率低,耐高溫性(xing)差,所(suo)以FR-4不能適(shi)應高密度(du)、高輸出(chu)LED封裝的要求(qiu),一般只(zhi)用(yong)(yong)于小輸出(chu)led燈珠的封裝。 目(mu)前常(chang)用的基板材(cai)(cai)料(liao)是Si金(jin)(jin)屬(shu)及(ji)金(jin)(jin)屬(shu)合(he)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)、陶瓷及(ji)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)等。其中Si材(cai)(cai)料(liao)成本高;金(jin)(jin)屬(shu)和(he)金(jin)(jin)屬(shu)合(he)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)的固有導電性與(yu)熱膨脹系數芯片(pian)材(cai)(cai)料(liao)不一致;大功率難以同時滿足基板的各種性能要求等缺點(dian)。 金(jin)屬(shu)系(xi)(xi)(xi)復合(he)基板的(de)代表性(xing)材(cai)料(liao)是鋁碳(tan)(tan)化(hua)硅。鋁碳(tan)(tan)化(hua)硅是SiC陶瓷的(de)低膨(peng)(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)和金(jin)屬(shu)Al的(de)高導熱率(lv)的(de)組(zu)合(he)金(jin)屬(shu)基復合(he)材(cai)料(liao),整(zheng)合(he)了具有(you)低密度、低熱膨(peng)(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)、高熱導率(lv)、高剛性(xing)等一系(xi)(xi)(xi)列優良特性(xing)的(de)兩種材(cai)料(liao)的(de)優點。AlSiC的(de)熱膨(peng)(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)通(tong)過(guo)改變SiC的(de)含量來調整(zheng),與相鄰(lin)材(cai)料(liao)的(de)熱膨(peng)(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)一致(zhi),能夠(gou)將兩者(zhe)的(de)熱應力(li)抑(yi)制到最小限度。 金屬(shu)基覆銅(tong)(tong)(tong)基板是繼(ji)FR-4之后的(de)新(xin)基板。將銅(tong)(tong)(tong)箔電路及(ji)高(gao)分(fen)子絕緣(yuan)層(ceng)(ceng)通過(guo)熱傳導粘(zhan)接劑直接粘(zhan)接在基底上結制,熱導率約(yue)1.12W/m?K,比(bi)FR-4提(ti)高(gao)了很(hen)多。由(you)于(yu)其(qi)具有(you)優異的(de)散(san)熱性,因(yin)此成為目前大功率LED燈珠散(san)熱基板市場上最廣泛應用的(de)產品。但是,也(ye)有(you)其(qi)固有(you)的(de)缺點(dian):高(gao)分(fen)子絕緣(yuan)層(ceng)(ceng)熱導率低,0.3 W/m?只(zhi)有(you)K,從芯(xin)片不(bu)能直接向金屬(shu)底座傳遞(di)熱量。金屬(shu)銅(tong)(tong)(tong),Al的(de)熱膨脹系(xi)數很(hen)大,可能導致相(xiang)對嚴重的(de)熱失配(pei)問題。 陶(tao)瓷(ci)基板材料(liao)中常見的主要有(you)Al2O3、氮化鋁(lv)、SiC、BN、BeO、Si3N4等,與其他(ta)基板材料(liao)相比,陶(tao)瓷(ci)基板在機械性(xing)質(zhi)、電性(xing)、熱(re)性(xing)方面具有(you)以下特征。 (1)機械性(xing)能。機械強度可(ke)以用(yong)作支承(cheng)部件。加工(gong)性(xing)好(hao),尺寸精度高。表(biao)面光滑(hua),微裂(lie)紋,無彎(wan)曲等。 (2)熱(re)學性質。導熱(re)系數較大,熱(re)膨脹系數與Si和GaAs等芯片材料相匹配,耐(nai)熱(re)性優異。 (3)電氣性(xing)(xing)質。介電常(chang)數低、介電損耗(hao)小,絕(jue)緣(yuan)(yuan)電阻及絕(jue)緣(yuan)(yuan)破(po)壞電高,在高溫(wen)、高濕度條件下(xia)性(xing)(xing)能穩定,可靠性(xing)(xing)高。 (4)其他性質。化(hua)學穩定性好(hao),沒有吸濕性。耐(nai)油(you)、耐(nai)化(hua)學藥品;無毒、無公害、α射線釋放(fang)量小;晶體結構穩定,在使用溫度范(fan)圍內不易(yi)發生(sheng)變化(hua)。原(yuan)材料資源豐富。 長期以(yi)來,Al2O3和BeO陶(tao)瓷(ci)是(shi)大(da)功(gong)(gong)率(lv)(lv)封裝(zhuang)的(de)兩個主要基板材(cai)(cai)料(liao)。但是(shi),這兩個基板材(cai)(cai)料(liao)都是(shi)固有(you)的(de)缺點,Al2O3的(de)熱(re)(re)導(dao)率(lv)(lv)低(di),熱(re)(re)膨(peng)脹系(xi)數(shu)與芯片(pian)材(cai)(cai)料(liao)不一致。BeO具有(you)優秀的(de)綜合性(xing)能,但生(sheng)產成本高(gao),劇毒。因此,這兩種基板材(cai)(cai)料(liao)不能從性(xing)能、成本、環境(jing)保護(hu)等(deng)方面作為今后大(da)功(gong)(gong)率(lv)(lv)LED燈珠(zhu)設備發(fa)展(zhan)最理想的(de)材(cai)(cai)料(liao)。氮化鋁陶(tao)瓷(ci)具有(you)高(gao)熱(re)(re)導(dao)率(lv)(lv)、高(gao)強(qiang)度、高(gao)電阻(zu)率(lv)(lv)、密度小、低(di)介電常(chang)數(shu)、無毒及適合Si的(de)熱(re)(re)膨(peng)脹系(xi)數(shu)等(deng)優異性(xing)能,逐漸取(qu)代傳統大(da)功(gong)(gong)率(lv)(lv)LED燈珠(zhu)基板材(cai)(cai)料(liao),成為今后最有(you)希(xi)望的(de)陶(tao)瓷(ci)基板材(cai)(cai)料(liao)。 |