تفاوت بین PCB بسته بندی شده LED و PCB سرامیکی DPC چیست؟

به عنوان حامل انتقال گرما و هوا ، هدایت حرارتی LED قدرت بسته بندی شده است PCB نقش مهمی در اتلاف حرارت LED دارد. PCB سرامیکی DPC با عملکرد عالی و به تدریج کاهش قیمت ، در بسیاری از مواد بسته بندی الکترونیکی رقابت قوی را نشان می دهد ، قدرت توسعه بسته بندی LED در آینده است. با پیشرفت علم و فناوری و ظهور فناوری آماده سازی جدید ، مواد سرامیکی با رسانایی حرارتی بالا به عنوان یک ماده جدید PCB بسته بندی الکترونیکی چشم انداز کاربرد بسیار وسیعی دارد.

ipcb

فناوری بسته بندی LED بیشتر بر اساس فناوری بسته بندی دستگاه های گسسته توسعه یافته و تکامل یافته است ، اما ویژگی خاصی دارد. به طور کلی ، هسته دستگاه گسسته در بدنه بسته بندی می شود. عملکرد اصلی بسته حفاظت از هسته و اتصال کامل الکتریکی است. و بسته بندی LED برای تکمیل سیگنال های الکتریکی خروجی ، محافظت از کار عادی هسته لوله ، خروجی: عملکرد نور مرئی ، هر دو پارامترهای الکتریکی و پارامترهای نوری طراحی و الزامات فنی ، نمی تواند به سادگی بسته بندی دستگاه گسسته برای LED باشد.

با بهبود مداوم توان ورودی تراشه LED ، مقدار زیادی گرمای تولید شده توسط اتلاف توان زیاد ، الزامات بالاتری را برای مواد بسته بندی LED مطرح می کند. در کانال اتلاف گرما LED ، PCB بسته بندی شده پیوند کلیدی است که کانال اتلاف گرمای داخلی و خارجی را متصل می کند ، دارای عملکردهای کانال پخش گرما ، اتصال مدار و پشتیبانی فیزیکی تراشه است. برای محصولات LED با قدرت بالا ، بسته بندی PCBS به عایق الکتریکی بالا ، هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط حرارتی مطابق با تراشه نیاز دارد.

راه حل موجود این است که تراشه را مستقیماً به رادیاتور مسی متصل کنید ، اما شوفاژ مسی خود یک کانال رسانا است. در مورد منابع نوری ، جداسازی ترموالکتریک حاصل نمی شود. در نهایت ، منبع نور روی یک برد مدار چاپی بسته بندی می شود و برای دستیابی به جداسازی ترموالکتریک هنوز یک لایه عایق مورد نیاز است. در این مرحله ، گرچه گرما روی تراشه متمرکز نیست ، اما در نزدیکی لایه عایق زیر منبع نور متمرکز می شود. با افزایش قدرت ، مشکلات گرمایی بوجود می آید. بستر سرامیکی DPC می تواند این مشکل را حل کند. این می تواند تراشه را مستقیماً روی سرامیک ثابت کرده و یک سوراخ اتصال عمودی در سرامیک ایجاد کند تا یک کانال رسانای داخلی مستقل ایجاد کند. سرامیک ها خود عایق هایی هستند که گرما را از بین می برند. این جداسازی ترموالکتریک در سطح منبع نور است.

در سالهای اخیر ، پشتیبانی SMD LED معمولاً از مواد پلاستیکی مهندسی اصلاح شده در دمای بالا ، با استفاده از رزین PPA (پلیفتال آمید) به عنوان ماده اولیه و افزودن پرکننده های اصلاح شده برای افزایش برخی خواص فیزیکی و شیمیایی مواد اولیه PPA استفاده می کند. بنابراین ، مواد PPA بیشتر برای قالب گیری تزریقی و استفاده از براکت های SMD LED مناسب هستند. رسانایی حرارتی پلاستیک PPA بسیار کم است ، اتلاف گرمای آن عمدتا از طریق قاب سربی فلزی است ، ظرفیت اتلاف گرما محدود است ، فقط برای بسته بندی های LED کم مصرف مناسب است.

 

برای حل مشکل جداسازی ترموالکتریک در سطح منبع نور ، بسترهای سرامیکی باید دارای ویژگی های زیر باشند: اول ، باید رسانایی حرارتی بالایی داشته باشد ، چندین مرتبه بزرگتر از رزین. دوم ، باید از مقاومت عایق بالایی برخوردار باشد. سوم ، مدار وضوح بالایی دارد و می تواند بدون مشکل به تراشه متصل یا چرخانده شود. چهارم مسطح بودن سطح بالا است ، هنگام جوشکاری شکافی وجود نخواهد داشت. پنجم ، سرامیک و فلزات باید چسبندگی بالایی داشته باشند. ششم اتصال عمودی از طریق سوراخ است ، بنابراین محفظه SMD را قادر می سازد تا مدار را از عقب به جلو هدایت کند. بستر سرامیکی DPC تنها بستری است که این شرایط را برآورده می کند.

بستر سرامیکی با هدایت حرارتی بالا می تواند کارایی اتلاف گرما را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد ، مناسب ترین محصول برای توسعه LED های با قدرت بالا و اندازه کوچک است. PCB سرامیکی دارای مواد هدایت حرارتی جدید و ساختار داخلی جدید است که نقص های PCB آلومینیومی را برطرف می کند و اثر کلی خنک کننده PCB را بهبود می بخشد. در بین مواد سرامیکی که در حال حاضر برای خنک کردن PCBS استفاده می شود ، BeO دارای هدایت حرارتی بالایی است ، اما ضریب انبساط خطی آن با سیلیکون بسیار متفاوت است و سمیت آن در طول تولید ، کاربرد خود را محدود می کند. BN عملکرد کلی خوبی دارد ، اما به عنوان PCB استفاده می شود.

این ماده هیچ مزیت برجسته ای ندارد و گران است. در حال حاضر در حال مطالعه و ارتقاء است ؛ کاربید سیلیکون دارای استحکام بالا و هدایت حرارتی بالا است ، اما مقاومت و مقاومت عایق آن کم است ، و ترکیب پس از فلز شدن پایدار نیست ، که منجر به تغییر در هدایت حرارتی می شود و ثابت دی الکتریک برای استفاده به عنوان عایق بندی مواد PCB بسته بندی مناسب نیست.