Ως φορέας της μεταφοράς θερμότητας και αέρα, η θερμική αγωγιμότητα του LED ισχύος συσκευάζεται PCB παίζει καθοριστικό ρόλο στη διάχυση θερμότητας LED. Το κεραμικό PCB DPC με την εξαιρετική του απόδοση και τη σταδιακά μειωμένη τιμή, σε πολλά ηλεκτρονικά υλικά συσκευασίας παρουσιάζει ισχυρή ανταγωνιστικότητα, είναι η μελλοντική τάση ανάπτυξης συσκευασίας LED ισχύος. Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας και την εμφάνιση νέας τεχνολογίας παρασκευής, το κεραμικό υλικό υψηλής θερμικής αγωγιμότητας ως ένα νέο ηλεκτρονικό υλικό συσκευασίας PCB έχει μια πολύ ευρεία προοπτική εφαρμογής.

Η τεχνολογία συσκευασίας LED αναπτύσσεται και εξελίσσεται ως επί το πλείστον με βάση την τεχνολογία συσκευασίας διακριτών συσκευών, αλλά έχει μεγάλη ιδιαιτερότητα. Γενικά, ο πυρήνας μιας διακριτής συσκευής σφραγίζεται σε ένα σώμα συσκευασίας. Η κύρια λειτουργία του πακέτου είναι η προστασία του πυρήνα και η πλήρης ηλεκτρική διασύνδεση. Και η συσκευασία LED είναι να ολοκληρώσει τα ηλεκτρικά σήματα εξόδου, να προστατεύσει την κανονική εργασία του πυρήνα του σωλήνα, έξοδος: η λειτουργία του ορατού φωτός, τόσο οι ηλεκτρικές παράμετροι, όσο και οι οπτικές παράμετροι του σχεδιασμού και των τεχνικών απαιτήσεων, δεν μπορούν να είναι απλώς διακριτές συσκευασίες συσκευών για LED.

Με τη συνεχή βελτίωση της ισχύος εισόδου των τσιπ LED, η μεγάλη ποσότητα θερμότητας που παράγεται από την υψηλή κατανάλωση ισχύος θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για υλικά συσκευασίας LED. Στο κανάλι διάχυσης θερμότητας LED, το συσκευασμένο PCB είναι ο βασικός σύνδεσμος που συνδέει το εσωτερικό και το εξωτερικό κανάλι διασποράς θερμότητας, έχει τις λειτουργίες του καναλιού διάχυσης θερμότητας, τη σύνδεση κυκλώματος και τη φυσική υποστήριξη τσιπ. Για προϊόντα LED υψηλής ισχύος, η συσκευασία PCBS απαιτεί υψηλή ηλεκτρική μόνωση, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και συντελεστή θερμικής διαστολής που ταιριάζει με το τσιπ.

Η υπάρχουσα λύση είναι να συνδέσετε το τσιπ απευθείας στο ψυγείο χαλκού, αλλά το θερμαντικό σώμα χαλκού είναι καθαυτό αγώγιμο κανάλι. Όσον αφορά τις πηγές φωτός, ο θερμοηλεκτρικός διαχωρισμός δεν επιτυγχάνεται. Τελικά, η πηγή φωτός είναι συσκευασμένη σε μια πλακέτα PCB και χρειάζεται ακόμα ένα μονωτικό στρώμα για να επιτευχθεί ο θερμοηλεκτρικός διαχωρισμός. Σε αυτό το σημείο, αν και η θερμότητα δεν συγκεντρώνεται στο τσιπ, συγκεντρώνεται κοντά στο μονωτικό στρώμα κάτω από την πηγή φωτός. Καθώς αυξάνεται η ισχύς, προκύπτουν προβλήματα θερμότητας. Το κεραμικό υπόστρωμα DPC μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα. Μπορεί να στερεώσει το τσιπ απευθείας στο κεραμικό και να σχηματίσει μια κάθετη οπή διασύνδεσης στο κεραμικό για να σχηματίσει ένα ανεξάρτητο εσωτερικό αγώγιμο κανάλι. Τα ίδια τα κεραμικά είναι μονωτικά, τα οποία διαχέουν τη θερμότητα. Πρόκειται για θερμοηλεκτρικό διαχωρισμό σε επίπεδο πηγής φωτός.

Τα τελευταία χρόνια, τα στηρίγματα SMD LED χρησιμοποιούν συνήθως τροποποιημένα πλαστικά υλικά υψηλής θερμοκρασίας, χρησιμοποιώντας ρητίνη PPA (πολυφθαλαμίδη) ως πρώτη ύλη και προσθέτοντας τροποποιημένα υλικά πλήρωσης για να ενισχύσουν κάποιες φυσικές και χημικές ιδιότητες της πρώτης ύλης PPA. Επομένως, τα υλικά PPA είναι πιο κατάλληλα για χύτευση με έγχυση και τη χρήση βραχιόνων SMD LED. Η πλαστική θερμική αγωγιμότητα PPA είναι πολύ χαμηλή, η διάχυση θερμότητας γίνεται κυρίως μέσω του μεταλλικού πλαισίου μολύβδου, η ικανότητα διάχυσης θερμότητας είναι περιορισμένη, κατάλληλη μόνο για συσκευασίες LED χαμηλής ισχύος.

Προκειμένου να επιλυθεί το πρόβλημα του θερμοηλεκτρικού διαχωρισμού σε επίπεδο πηγής φωτός, τα κεραμικά υποστρώματα πρέπει να έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: πρώτα, πρέπει να έχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αρκετές τάξεις μεγέθους υψηλότερες από τη ρητίνη. Δεύτερον, πρέπει να έχει υψηλή αντοχή μόνωσης. Τρίτον, το κύκλωμα έχει υψηλή ανάλυση και μπορεί να συνδεθεί ή να γυρίσει κάθετα με το τσιπ χωρίς προβλήματα. Το τέταρτο είναι η υψηλή επιπεδότητα, δεν θα υπάρχει κενό κατά τη συγκόλληση. Πέμπτον, τα κεραμικά και τα μέταλλα πρέπει να έχουν υψηλή πρόσφυση. Το έκτο είναι η κάθετη διασύνδεση μέσω οπής, επιτρέποντας έτσι την ενθυλάκωση SMD να καθοδηγεί το κύκλωμα από πίσω προς τα εμπρός. Το μόνο υπόστρωμα που πληροί αυτές τις προϋποθέσεις είναι ένα κεραμικό υπόστρωμα DPC.

Το κεραμικό υπόστρωμα με υψηλή θερμική αγωγιμότητα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση της διάχυσης θερμότητας, είναι το καταλληλότερο προϊόν για την ανάπτυξη υψηλής ισχύος, μικρού μεγέθους LED. Το κεραμικό PCB έχει νέο υλικό θερμικής αγωγιμότητας και νέα εσωτερική δομή, το οποίο αντισταθμίζει τα ελαττώματα του PCB αλουμινίου και βελτιώνει το συνολικό αποτέλεσμα ψύξης του PCB. Μεταξύ των κεραμικών υλικών που χρησιμοποιούνται σήμερα για την ψύξη του PCBS, το BeO έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αλλά ο συντελεστής γραμμικής διαστολής του είναι πολύ διαφορετικός από αυτόν του πυριτίου και η τοξικότητά του κατά την κατασκευή περιορίζει τη δική του εφαρμογή. Το BN έχει καλή συνολική απόδοση, αλλά χρησιμοποιείται ως PCB.

Το υλικό δεν έχει σημαντικά πλεονεκτήματα και είναι ακριβό. Επί του παρόντος μελετάται και προωθείται. Το καρβίδιο πυριτίου έχει υψηλή αντοχή και υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αλλά η αντίσταση και η μόνωση του είναι χαμηλή και ο συνδυασμός μετά την μεταλλοποίηση δεν είναι σταθερός, γεγονός που θα οδηγήσει σε αλλαγές στη θερμική αγωγιμότητα και η διηλεκτρική σταθερά δεν είναι κατάλληλη για χρήση ως μονωτικό υλικό PCB συσκευασίας.