¿Cuál es la diferencia entre la PCB empaquetada con LED y la PCB cerámica DPC?

Las ciudades prósperas son inseparables de la decoración de luces LED. Creo que todos hemos visto LED. Su figura ha aparecido en todos los lugares de nuestras vidas e ilumina nuestras vidas.

Como portador de calor y convección de aire, la conductividad térmica de Power LED empaqueta PCB juega un papel decisivo en la disipación de calor de los LED. PCB de cerámica DPC con su excelente rendimiento y precio reducido gradualmente, en muchos materiales de embalaje electrónicos muestran una fuerte competitividad, es la tendencia futura de desarrollo de envases LED de potencia. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la aparición de una nueva tecnología de preparación, el material cerámico de alta conductividad térmica como nuevo material de PCB de embalaje electrónico tiene una perspectiva de aplicación muy amplia.

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La tecnología de empaquetado LED se desarrolla y evoluciona principalmente sobre la base de la tecnología de empaquetado de dispositivos discretos, pero tiene una gran particularidad. Generalmente, el núcleo de un dispositivo discreto está sellado en un cuerpo de paquete. La función principal del paquete es proteger el núcleo y completar la interconexión eléctrica. Y el empaquetado de LED es completar las señales eléctricas de salida, proteger el trabajo normal del núcleo del tubo, salida: función de luz visible, tanto los parámetros eléctricos como los parámetros ópticos del diseño y los requisitos técnicos, no puede ser simplemente un empaque de dispositivo discreto para LED.

Con la mejora continua de la potencia de entrada del chip LED, la gran cantidad de calor generado por la disipación de alta potencia plantea requisitos más altos para los materiales de embalaje de LED. En el canal de disipación de calor LED, la PCB empaquetada es el enlace clave que conecta el canal de disipación de calor interno y externo, tiene las funciones de canal de disipación de calor, conexión de circuito y soporte físico del chip. Para los productos LED de alta potencia, el embalaje de PCBS requiere un alto aislamiento eléctrico, una alta conductividad térmica y un coeficiente de expansión térmica que coincida con el chip.

La solución existente es conectar el chip directamente al radiador de cobre, pero el radiador de cobre es en sí mismo un canal conductor. En cuanto a las fuentes de luz, no se consigue la separación termoeléctrica. En última instancia, la fuente de luz está empaquetada en una placa PCB y aún se necesita una capa aislante para lograr la separación termoeléctrica. En este punto, aunque el calor no se concentra en el chip, se concentra cerca de la capa aislante debajo de la fuente de luz. A medida que aumenta la potencia, surgen problemas de calor. El sustrato cerámico DPC puede resolver este problema. Puede fijar el chip directamente a la cerámica y formar un orificio de interconexión vertical en la cerámica para formar un canal conductor interno independiente. Las cerámicas en sí mismas son aislantes que disipan el calor. Esta es la separación termoeléctrica al nivel de la fuente de luz.

En los últimos años, los soportes LED SMD suelen utilizar materiales plásticos de ingeniería modificados a alta temperatura, utilizando resina de PPA (poliftalamida) como materia prima y añadiendo rellenos modificados para mejorar algunas propiedades físicas y químicas de la materia prima de PPA. Por lo tanto, los materiales PPA son más adecuados para el moldeo por inyección y el uso de soportes LED SMD. La conductividad térmica del plástico PPA es muy baja, su disipación de calor se produce principalmente a través del marco de plomo metálico, la capacidad de disipación de calor es limitada, solo es adecuada para envases LED de baja potencia.

 

Para resolver el problema de la separación termoeléctrica a nivel de la fuente de luz, los sustratos cerámicos deben tener las siguientes características: primero, debe tener una alta conductividad térmica, varios órdenes de magnitud superior a la resina; En segundo lugar, debe tener una alta resistencia de aislamiento; En tercer lugar, el circuito tiene alta resolución y se puede conectar o voltear verticalmente con el chip sin problemas. El cuarto es la alta planitud de la superficie, no habrá espacio al soldar. En quinto lugar, las cerámicas y los metales deben tener una alta adherencia; El sexto es el orificio pasante de interconexión vertical, lo que permite que la encapsulación SMD guíe el circuito de atrás hacia adelante. El único sustrato que cumple estas condiciones es un sustrato cerámico DPC.

El sustrato cerámico con alta conductividad térmica puede mejorar significativamente la eficiencia de disipación de calor, es el producto más adecuado para el desarrollo de LED de tamaño pequeño y alta potencia. El PCB de cerámica tiene un nuevo material de conductividad térmica y una nueva estructura interna, que compensa los defectos del PCB de aluminio y mejora el efecto de enfriamiento general del PCB. Entre los materiales cerámicos que se utilizan actualmente para enfriar PCBS, BeO tiene una alta conductividad térmica, pero su coeficiente de expansión lineal es muy diferente al del silicio, y su toxicidad durante la fabricación limita su propia aplicación. BN tiene un buen rendimiento general, pero se utiliza como PCB. El material no tiene ventajas sobresalientes y es caro. Actualmente en estudio y promoción; El carburo de silicio tiene alta resistencia y alta conductividad térmica, pero su resistencia y resistencia de aislamiento es baja, y la combinación después de la metalización no es estable, lo que provocará cambios en la conductividad térmica y la constante dieléctrica no es adecuada para su uso como material de PCB de embalaje aislante.

Creo que en el futuro, cuando la ciencia y la tecnología estén más desarrolladas, el LED traerá mayor comodidad a nuestra vida en más tipos de formas, lo que requiere que nuestros investigadores estudien más para contribuir con su propia fuerza al desarrollo de la ciencia y tecnología.