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威尼斯城娱乐官方平台:DPC威尼斯城娱乐官方平台:未来功率型LED会使用到它

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020-9-21     浏览次数:    
  随着LED芯片输入功率的不断提高,大散热功率产生的大量热量对LED封装材料提出了更新更高的要求。在LED散热通道中,封装基板是连接内外散热通道的关键环节,具有散热通道、电路连接和对芯片进行物理支撑的功能。对于大功率LED产品,要求封装基板具有高电绝缘性、高导热性、与芯片匹配的热膨胀系数等特性。

  树脂基封装基板:支撑成本高,难以推广。

  EMC和SMC对压塑设备要求较高,一条压塑生产线价格在1000万元左右,难以大规模推广。

  近年来,片式LED支架普遍采用高温改性工程塑料材料,以PPA(聚邻苯二甲酰胺)树脂为原料。通过添加改性填料来增强PPA原材料的一些物理和化学性能,PPA材料更适合注塑成型和芯片安装的LED支架。PPA塑料导热系数低,散热主要通过金属引线框,所以只适合低功率LED封装。

  随着业界对LED散热的重视,在SMDLED支架中引入了环氧模塑料(EMC)和片状模塑料(SMC)两种新型热固性塑料材料。EMC是以高性能酚醛树脂为固化剂,以高导热硅微粉为填料,加入各种添加剂制成的粉状模塑料。SMC主要由约30%的不饱和树脂、约40%的玻璃纤维、无机填料和其他添加剂组成。这两种热固性模塑料的热固化温度约为150℃。改性后,导热系数可达4W/(m·k)~7W/(m·k),比PPA塑料有很大提高。但缺点是难以兼顾流动性和导热性,固化成型时硬度过高,容易产生裂纹和毛刺。EMC和SMC固化时间长,成型效率相对较低,对成型设备、模具等配套设备要求高。一条成型配套生产线价格在1000万元左右,难以大规模推广。


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  金属芯印刷电路板:制造工艺复杂,实际应用少。

  铝基板的加工制造工艺复杂,成本高。铝的热膨胀系数与芯片材料的热膨胀系数有很大不同,在实际应用中很少使用。

  随着发光二极管封装向轻薄和低成本方向发展,片上封装技术逐渐兴起。目前金属芯印刷电路板多用于COB封装基板,此类基板多用于大功率LED封装,价格在中高价之间。

  目前生产中常见的大功率LED散热基板,其绝缘层导热系数极低,而且由于绝缘层的存在,无法承受高温焊接,限制了封装结构的优化,不利于LED散热。

  如何提高环氧树脂绝缘层的导热性能,已成为目前铝基板的研究热点。目前,采用一种掺杂高导热无机填料(如陶瓷粉)的改性环氧树脂或环氧玻璃布粘接片,热压粘接铜箔、绝缘子和铝板。目前,世界上已经研制出一种“全粘性铝基板”,全粘性铝基板的热阻可达0.05K/W..此外,台湾一家公司最近开发了一种类金刚石碳材料DLC,并将其应用于高亮度LED封装铝基板的绝缘层。DLC具有许多优异的材料性能,如高热导率、热均匀性和高材料强度。因此,用DLC代替传统金属基印刷电路板(MCPCB)的环氧绝缘层有望大大提高MCPCB的导热性能,但其实际应用效果还有待市场检验。

  性能更好的铝基板是直接在铝板上形成绝缘层,然后印刷电路。这种方法最大的优点是结合力强,导热系数高,为2.1w/(m·k)。然而,这种铝基板的加工和制造过程复杂且成本高。而且金属铝的热膨胀系数与芯片材料的热膨胀系数相差很大,器件的热循环往往会产生较大的应力,最终可能导致失效,因此在实际应用中很少使用。
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