Die Kraft LED -Paket PCB wirkt als Wärmeträger und Luftkonvektion, und seine thermische Leitfähigkeit spielt eine entscheidende Rolle bei der Wärmeabteilung der LED. DPC Ceramic PCB hat in vielen elektronischen Verpackungsmaterialien eine starke Wettbewerbsfähigkeit mit hervorragender Leistung und allmählich reduziertem Preis gezeigt, Welches ist der Entwicklungstrend von Power -LED -Verpackungen in der Zukunft. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie und der Entstehung neuer Vorbereitungsprozesse, Hochthermische Leitfähigkeit Keramikmaterialien als neue Art von PCB -Material der elektronischen Verpackung haben eine sehr breite Anwendungsaussicht.
Mit der kontinuierlichen Erhöhung der Eingangsleistung von LED -Chips, Die große Wärme, die durch die große Stromversorgung erzeugt wird, hat neuere und höhere Anforderungen für LED -Verpackungsmaterial. Im LED -Wärme -Dissipationskanal, Die Paket -PCB ist die wichtigste Verbindung zum Anschließen der internen und externen Wärmedissipationskanäle, Und es hat die Funktionen des Wärmeableitungskanals, Schaltungsverbindung, und physische Unterstützung für den Chip. Für Hochleistungs-LED-Produkte, Die Paket -PCB erfordert eine hohe elektrische Isolierung, hohe thermische Leitfähigkeit, und thermischer Expansionskoeffizient, der dem Chip entspricht.
Harzbasierte Kapselung PCB: hohe unterstützende Kosten und Schwierigkeiten in der Popularisierung
EMC und SMC haben hohe Anforderungen an Kompressionsformgeräte, und der Preis für eine Kompressionsformproduktionslinie ist ungefähr 10 Million Yuan, Das ist immer noch schwierig, in großem Maßstab populär zu machen.
Die SMD führte Klammern, die in den letzten Jahren aufgetaucht sind, mit PPA (Polyphthalamid) Harz als Rohstoffe, und Hinzufügen modifizierter Füllstoffe, um bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften von PPA -Rohstoffen zu verbessern. Dadurch wird das PPA -Material besser zum Injektionsformen und die Verwendung von SMD -LED -Stents geeignet. Die thermische Leitfähigkeit von PPA -Kunststoff ist sehr niedrig, und seine Wärmeabteilung wird hauptsächlich durch den Metall -Bleirahmen durchgeführt, und die Wärmeissipationskapazität ist begrenzt, das ist nur für LED-Verpackungen mit geringer Leistung geeignet.
Metalcore Printed Circuit Board: Komplexer Herstellungsprozess und weniger praktische Anwendungen
Die Verarbeitung und Herstellungsprozess von Aluminiumbasis ist kompliziert und kostspielig, und der thermische Expansionskoeffizient von Aluminium unterscheidet sich ganz vom Chipmaterial, Es wird also selten in praktischen Anwendungen verwendet. Die meisten Hochleistungs-LED-Pakete, um diese Art von PCB zu verwenden, und der Preis liegt zwischen mittleren und hohen Preisen.
Derzeit, Die Allzweck-PCB mit Hochleistungs-LED-Wärmedissipation hat eine extrem niedrige thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht, und aufgrund der Existenz der Isolierschicht, Es kann dem Löten von hohem Temperatur nicht standhalten, Dies begrenzt die Optimierung der Paketstruktur und ist der Wärmeabteilung der LED nicht förderlich.
Verpackung auf Siliziumbasis: Herausforderungen gegenüberstehen, Die Ertragsrate ist geringer als 60%
PCBs auf Siliziumbasis stehen vor Herausforderungen bei der Herstellung von Isolierschichten, Metallschichten, und Vias, und die Ertragsrate überschreitet nicht 60%. Als LED -Verpackungspcin -Technologie, In der LED-Industrie in der Halbleiterindustrie wurden Materialien auf Siliziumbasis angewendet. Die thermischen Leitfähigkeit und die thermischen Expansionseigenschaften von PCBs auf Siliziumbasis weisen darauf hin, dass Silizium ein besseres Verpackungsmaterial für LEDs ist. Die thermische Leitfähigkeit von Silizium beträgt 140 W/m · k. Bei der Anwendung auf LED -Verpackungen, Der resultierende thermische Widerstand beträgt nur 0,66 k/w; und Siliziumbasismaterialien wurden in Halbleiterherstellungsprozessen und zugehörigen Verpackungsfeldern häufig eingesetzt, Die Einbeziehung verwandter Geräte und Materialien war ziemlich ausgereift. daher, Wenn Silizium in LED -Paket -PCB verarbeitet wird, Massenproduktion ist einfach.
Jedoch, LED -Silizium -PCB -Verpackungen haben noch viele technische Probleme. Zum Beispiel, in Bezug auf Materialien, Silizium ist leicht zu brechen, und die Stärke des Mechanismus ist ebenfalls problematisch. Obwohl Silizium ein ausgezeichneter Wärmeleiter ist, In Bezug auf die Struktur, Es hat eine schlechte Isolierung und muss oxidiert und isoliert werden. Zusätzlich, Die Metallschicht muss durch Sputter in Kombination mit Elektroplatten hergestellt werden, und die leitenden Löcher müssen durch Korrosion gemacht werden. Im Allgemeinen, Die Herstellung von Isolierschichten, Metallschichten, und VIAS sind alle vor Herausforderungen stehen, und die Ertragsrate ist nicht hoch.
Keramikpaket PCB: Verbesserung der Effizienz der Wärmeabteilung, um den Bedürfnissen von Hochleistungs-LEDs zu erfüllen
Das Ceramik-Substrat mit hoher thermischer Leitfähigkeit verbessert die Effizienz der Wärmeableitung signifikant und ist das am besten geeignete Produkt für die Entwicklung von Hochleistungen, kleine LEDs. Die Keramikplatine verfügt über ein neues thermisches leitendes Material und eine neue innere Struktur, Dies macht die Defekte von Aluminium -Metallplatine aus, Dadurch Verbesserung des gesamten Wärme -Dissipationseffekts des PCB.
Unter den keramischen Materialien, die derzeit für Wärmeableitungen verwendet werden, PCBs, BeO hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sein linearer Ausdehnungskoeffizient unterscheidet sich jedoch stark von dem von Silizium, und es ist bei der Herstellung giftig, was die eigene Anwendung einschränkt; BN hat insgesamt eine gute Leistung, Es wird jedoch als Leiterplatte verwendet. Das Material hat keine herausragenden Vorteile und ist teuer. Es wird derzeit erforscht und gefördert; Siliziumkarbid hat eine hohe Festigkeit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit, aber sein Widerstand und seine Isolationsfestigkeit sind gering, und die Bindung ist nach der Metallisierung instabil, Dies führt zu einer Änderung der Wärmeleitfähigkeit und der Dielektrizitätskonstante und eignet sich nicht als isolierendes Verpackungs-PCB-Material.
Obwohl Al2O3-Keramiksubstrat derzeit das am meisten hergestellte und am weitesten verbreitete Keramiksubstrat ist, Sein thermischer Expansionskoeffizient ist relativ höher als der von SI -Einzelkristall. Infolge, Al2o3 Keramiksubstrat ist nicht für Hochfrequenz geeignet, Hochleistungsstärke, und sehr groß angelegte integrierte Schaltkreise. Verwendet in. A1N -Kristall hat eine hohe thermische Leitfähigkeit und gilt als ideales Material für eine neue Generation von Halbleiter -PCB und Verpackungen.
Aln Ceramic -PCB wird seit den 1990er Jahren weit verbreitet und sich allmählich entwickelt. Es wird derzeit allgemein als vielversprechendes elektronisches Keramikverpackungsmaterial angesehen. Die Effizienz der Wärmeabteilung von Aln -Keramik -PCB ist 7 mal das von al2o3. Die Wärmeableitungseffizienz von Aln-Keramik-LEDs, die auf Hochleistungs-LEDs angewendet werden, ist signifikant, Das erhöht die Lebensdauer von LEDs stark.
Das direkte kupfergekleidete Keramikboard (DBC) Basierend auf der Onboard -Verpackungstechnologie ist auch eine Keramikplatine mit ausgezeichneter thermischer Leitfähigkeit. DBC verwendet im Vorbereitungsprozess keinen Bindungsvertreter, Es hat also eine gute thermische Leitfähigkeit, hohe Stärke, starke Isolierung, und sein thermischer Expansionskoeffizient entspricht dem von Halbleitermaterialien wie Si. Jedoch, Keramik -PCBs haben eine geringe Reaktivität mit Metallmaterialien, schlechte Benetzbarkeit, Und es ist schwierig, die Metallisation umzusetzen. Es ist nicht einfach, das Problem der Mikroporen zwischen AL2O3 und Kupferplatten zu lösen, Dies macht die Massenproduktion und den Ertrag dieses Produkts schwieriger. , Ist nach wie vor der Schwerpunkt der Forschung durch inländische und ausländische Forscher. Derzeit, Nur wenige von Stone Group geführte Unternehmen sind in China zur Massenproduktion in der Lage.
DPC-Keramikplatine ist auch als direkte kupfergeplante Keramikplatte bekannt. DPC -Produkte haben die Eigenschaften der Genauigkeit mit hoher Schaltung und hoher Oberflächenflatheit. Sie sind sehr geeignet für die LED -Flip -Chip/eutektische Technologie. Mit einem keramischen Substrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit, Die Effizienz der Wärmeabteilung wird erheblich verbessert. Es ist ein Cross-Age-Produkt, das für den Entwicklungsbedarf von Hochleistungen am besten geeignet ist, kleine LEDs.
Zusammenfassung
Derzeit, Es gibt kein Material, das für LED -PCB -Verpackungen am besten geeignet ist. In Technologie, Verfahren, Material, kosten, Leistung, und andere Aspekte, Alle Arten von Materialien haben ihre eigenen Vorteile. Durch Vergleich, Es wurde festgestellt, dass die DPC -Keramik -PCB die beste Leistung hat und ein ideales LED -PCB -Material ist, Aber seine relativen Kosten sind hoch, Es hat also einen langen Weg vor mir, um andere Materialien zu ersetzen. Mokolight kann dazu beitragen, Probleme im Zusammenhang mit LED -PCB -Baugruppe.
