What is the difference between LED packaged PCB and DPC ceramic PCB?

Prosperous cities are inseparable from the decoration of LED lights. I believe we have all seen LED. Its figure has appeared in every place of our lives and illuminates our lives.

As the carrier of heat and air convection, the thermal conductivity of Power LED packaged PCB juga un paper decisiu en la dissipació de calor del LED. El PCB de ceràmica DPC amb el seu excel·lent rendiment i el seu preu reduït gradualment, en molts materials d’embalatge electrònic mostren una forta competitivitat, és la futura tendència de desenvolupament d’envasos LED. Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia i l’aparició d’una nova tecnologia de preparació, el material ceràmic d’alta conductivitat tèrmica com a nou material de PCB d’envasos electrònics té una perspectiva d’aplicació molt àmplia.

ipcb

La tecnologia d’embalatge LED es desenvolupa i evoluciona principalment sobre la base de la tecnologia d’embalatge de dispositius discrets, però té una gran particularitat. Generalment, el nucli d’un dispositiu discret està segellat en un cos del paquet. La funció principal del paquet és protegir el nucli i completar la interconnexió elèctrica. I l’embalatge LED és completar els senyals elèctrics de sortida, protegir el treball normal del nucli del tub, la sortida: la funció de llum visible, tant els paràmetres elèctrics com els paràmetres òptics del disseny i els requisits tècnics, no poden ser simplement embalatges de dispositius discrets per al LED.

Amb la millora contínua de la potència d’entrada del xip LED, la gran quantitat de calor generada per una elevada dissipació de potència presenta requisits més elevats per als materials d’embalatge LED. En el canal de dissipació de calor LED, el PCB empaquetat és l’enllaç clau que connecta el canal de dissipació de calor intern i extern, té les funcions de canal de dissipació de calor, connexió de circuits i suport físic del xip. Per als productes LED d’alta potència, l’embalatge de PCBS requereix un aïllament elèctric elevat, una alta conductivitat tèrmica i un coeficient d’expansió tèrmica que coincideixi amb el xip.

La solució existent és fixar el xip directament al radiador de coure, però el radiador de coure és un canal conductor. Pel que fa a les fonts de llum, no s’aconsegueix la separació termoelèctrica. En última instància, la font de llum s’empaqueta en una placa PCB i encara es necessita una capa aïllant per aconseguir una separació termoelèctrica. En aquest punt, tot i que la calor no es concentra al xip, es concentra prop de la capa aïllant sota la font de llum. A mesura que augmenta la potència, apareixen problemes de calor. El substrat ceràmic DPC pot resoldre aquest problema. Pot fixar el xip directament a la ceràmica i formar un forat d’interconnexió vertical a la ceràmica per formar un canal conductor intern independent. La pròpia ceràmica és aïllant, que dissipa la calor. Es tracta de la separació termoelèctrica a nivell de font de llum.

En els últims anys, els suports SMD LED solen utilitzar materials plàstics d’enginyeria modificats a alta temperatura, utilitzant resina PPA (polftalamida) com a matèria primera i afegint farciments modificats per millorar algunes propietats físiques i químiques de la matèria primera PPA. Per tant, els materials PPA són més adequats per al modelat per injecció i l’ús de suports LED SMD. La conductivitat tèrmica de plàstic PPA és molt baixa, la seva dissipació de calor es fa principalment a través del marc de plom metàl·lic, la capacitat de dissipació de calor és limitada, només apta per a envasos LED de baixa potència.

 

Per resoldre el problema de la separació termoelèctrica a nivell de font de llum, els substrats ceràmics haurien de tenir les característiques següents: primer, ha de tenir una conductivitat tèrmica elevada, diversos ordres de magnitud superiors a la resina; En segon lloc, ha de tenir una elevada resistència aïllant; En tercer lloc, el circuit té una alta resolució i es pot connectar o capgirar verticalment amb el xip sense problemes. El quart és l’elevada planitud superficial, no hi haurà cap buit en soldar. En cinquè lloc, la ceràmica i els metalls haurien de tenir una alta adherència; El sisè és el forat transversal d’interconnexió vertical, permetent així l’encapsulació SMD per guiar el circuit des de la part posterior cap a la part davantera. L’únic substrat que compleix aquestes condicions és un substrat ceràmic DPC.

El substrat ceràmic amb alta conductivitat tèrmica pot millorar significativament l’eficiència de la dissipació de calor, és el producte més adequat per al desenvolupament de LED d’alta potència i de mida petita. El PCB ceràmic té un nou material de conductivitat tèrmica i una nova estructura interna, que compensa els defectes del PCB d’alumini i millora l’efecte global de refrigeració del PCB. Entre els materials ceràmics que s’utilitzen actualment per refredar PCBS, BeO té una alta conductivitat tèrmica, però el seu coeficient d’expansió lineal és molt diferent al del silici i la seva toxicitat durant la fabricació limita la seva pròpia aplicació. BN té un bon rendiment general, però s’utilitza com a PCB. El material no té avantatges destacats i és car. Actualment s’està estudiant i promocionant; El carbur de silici té una alta resistència i una alta conductivitat tèrmica, però la seva resistència i resistència a l’aïllament són baixes, i la combinació després de la metal·lització no és estable, la qual cosa provocarà canvis en la conductivitat tèrmica i la constant dielèctrica no és adequada per al seu ús com a material aïllant de PCB.

I believe that in the future, when science and technology are more developed, LED will bring greater convenience to our life in more kinds of ways, which requires our researchers to study harder, so as to contribute their own strength to the development of science and technology.