181 2996 9297
led燈珠鋁基板作用_LED燈板用鋁基板 |
發(fā)布時(shí)間:2022-05-26 16:10:55 |
功率型led燈珠封裝技術(shù)發(fā)展至今,所選擇的散熱基板主要有環(huán)氧樹(shù)脂銅涂覆基板、金屬基覆銅基板、金屬基復(fù)合基板、陶瓷銅涂覆基板等。led燈珠隨著行業(yè)向高效、高密度、大功率等方向發(fā)展,電力也越來(lái)越大,性能優(yōu)良的散熱材料的開(kāi)發(fā)成為led燈珠解決散熱問(wèn)題的當(dāng)務(wù)之急。一般來(lái)說(shuō),led燈珠發(fā)光效率和使用壽命隨著結(jié)溫的增加而降低,如果結(jié)溫達(dá)到125°C以上led燈珠也會(huì)失效。為了使LED結(jié)溫保持在較低的溫度,led燈珠為了降低整體的封裝熱阻,需要高熱導(dǎo)率、低熱阻的散熱基板材料和合理的封裝過(guò)程。 環(huán)氧樹(shù)脂銅涂層基板是傳統(tǒng)電子封裝中最廣泛應(yīng)用的基板。起到支撐、導(dǎo)電、絕緣三個(gè)作用。其主要特點(diǎn)是:成本低,耐吸濕性高,密度低,易于加工,容易實(shí)現(xiàn)微圖形電路,適合大規(guī)模生產(chǎn)等。但是,F(xiàn)R-4的基材是環(huán)氧樹(shù)脂,有機(jī)材料的熱導(dǎo)率低,耐高溫性差,所以FR-4不能適應(yīng)高密度、高輸出LED封裝的要求,一般只用于小輸出led燈珠的封裝。 目前常用的基板材料是Si金屬及金屬合金材料、陶瓷及復(fù)合材料等。其中Si材料成本高;金屬和金屬合金材料的固有導(dǎo)電性與熱膨脹系數(shù)芯片材料不一致;大功率難以同時(shí)滿足基板的各種性能要求等缺點(diǎn)。 金屬系復(fù)合基板的代表性材料是鋁碳化硅。鋁碳化硅是SiC陶瓷的低膨脹系數(shù)和金屬Al的高導(dǎo)熱率的組合金屬基復(fù)合材料,整合了具有低密度、低熱膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率、高剛性等一系列優(yōu)良特性的兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。AlSiC的熱膨脹系數(shù)通過(guò)改變SiC的含量來(lái)調(diào)整,與相鄰材料的熱膨脹系數(shù)一致,能夠?qū)烧叩臒釕?yīng)力抑制到最小限度。 金屬基覆銅基板是繼FR-4之后的新基板。將銅箔電路及高分子絕緣層通過(guò)熱傳導(dǎo)粘接劑直接粘接在基底上結(jié)制,熱導(dǎo)率約1.12W/m?K,比FR-4提高了很多。由于其具有優(yōu)異的散熱性,因此成為目前大功率LED燈珠散熱基板市場(chǎng)上最廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。但是,也有其固有的缺點(diǎn):高分子絕緣層熱導(dǎo)率低,0.3 W/m?只有K,從芯片不能直接向金屬底座傳遞熱量。金屬銅,Al的熱膨脹系數(shù)很大,可能導(dǎo)致相對(duì)嚴(yán)重的熱失配問(wèn)題。 陶瓷基板材料中常見(jiàn)的主要有Al2O3、氮化鋁、SiC、BN、BeO、Si3N4等,與其他基板材料相比,陶瓷基板在機(jī)械性質(zhì)、電性、熱性方面具有以下特征。 (1)機(jī)械性能。機(jī)械強(qiáng)度可以用作支承部件。加工性好,尺寸精度高。表面光滑,微裂紋,無(wú)彎曲等。 (2)熱學(xué)性質(zhì)。導(dǎo)熱系數(shù)較大,熱膨脹系數(shù)與Si和GaAs等芯片材料相匹配,耐熱性優(yōu)異。 (3)電氣性質(zhì)。介電常數(shù)低、介電損耗小,絕緣電阻及絕緣破壞電高,在高溫、高濕度條件下性能穩(wěn)定,可靠性高。 (4)其他性質(zhì)?;瘜W(xué)穩(wěn)定性好,沒(méi)有吸濕性。耐油、耐化學(xué)藥品;無(wú)毒、無(wú)公害、α射線釋放量??;晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在使用溫度范圍內(nèi)不易發(fā)生變化。原材料資源豐富。 長(zhǎng)期以來(lái),Al2O3和BeO陶瓷是大功率封裝的兩個(gè)主要基板材料。但是,這兩個(gè)基板材料都是固有的缺點(diǎn),Al2O3的熱導(dǎo)率低,熱膨脹系數(shù)與芯片材料不一致。BeO具有優(yōu)秀的綜合性能,但生產(chǎn)成本高,劇毒。因此,這兩種基板材料不能從性能、成本、環(huán)境保護(hù)等方面作為今后大功率LED燈珠設(shè)備發(fā)展最理想的材料。氮化鋁陶瓷具有高熱導(dǎo)率、高強(qiáng)度、高電阻率、密度小、低介電常數(shù)、無(wú)毒及適合Si的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能,逐漸取代傳統(tǒng)大功率LED燈珠基板材料,成為今后最有希望的陶瓷基板材料。 |