Qual è la differenza tra PCB confezionato a LED e PCB in ceramica DPC?

Come vettore di calore e convezione dell’aria, la conduttività termica del LED di potenza è confezionata PCB gioca un ruolo decisivo nella dissipazione del calore dei LED. Il PCB in ceramica DPC con le sue eccellenti prestazioni e il prezzo gradualmente ridotto, in molti materiali di imballaggio elettronici mostra una forte competitività, è la futura tendenza allo sviluppo dell’imballaggio LED di potenza. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia e l’emergere di una nuova tecnologia di preparazione, il materiale ceramico ad alta conduttività termica come nuovo materiale PCB per imballaggio elettronico ha una prospettiva di applicazione molto ampia.

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La tecnologia di confezionamento dei LED è per lo più sviluppata ed evoluta sulla base della tecnologia di confezionamento dei dispositivi discreti, ma ha una grande particolarità. Generalmente, il nucleo di un dispositivo discreto è sigillato in un corpo di confezione. La funzione principale del pacchetto è proteggere il nucleo e completare l’interconnessione elettrica. E l’imballaggio a LED è quello di completare i segnali elettrici di uscita, proteggere il normale lavoro del nucleo del tubo, l’uscita: la funzione di luce visibile, sia i parametri elettrici che i parametri ottici del progetto e i requisiti tecnici, non possono essere semplicemente un imballaggio del dispositivo discreto per LED.

Con il continuo miglioramento della potenza in ingresso del chip LED, la grande quantità di calore generata dall’elevata dissipazione di potenza pone requisiti più elevati per i materiali di imballaggio dei LED. Nel canale di dissipazione del calore a LED, il PCB confezionato è il collegamento chiave che collega il canale di dissipazione del calore interno ed esterno, ha le funzioni di canale di dissipazione del calore, connessione del circuito e supporto fisico del chip. Per i prodotti LED ad alta potenza, l’imballaggio dei PCB richiede un elevato isolamento elettrico, un’elevata conduttività termica e un coefficiente di espansione termica corrispondente al chip.

La soluzione esistente è collegare il chip direttamente al radiatore in rame, ma il radiatore in rame è esso stesso un canale conduttivo. Per quanto riguarda le sorgenti luminose, non si ottiene la separazione termoelettrica. In definitiva, la sorgente luminosa è confezionata su una scheda PCB ed è ancora necessario uno strato isolante per ottenere la separazione termoelettrica. A questo punto, sebbene il calore non sia concentrato sul chip, si concentra in prossimità dello strato isolante al di sotto della sorgente luminosa. All’aumentare della potenza, sorgono problemi di calore. Il substrato ceramico DPC può risolvere questo problema. Può fissare il chip direttamente alla ceramica e formare un foro di interconnessione verticale nella ceramica per formare un canale conduttivo interno indipendente. Le stesse ceramiche sono isolanti, che dissipano il calore. Questa è la separazione termoelettrica a livello della sorgente luminosa.

Negli ultimi anni, i supporti LED SMD di solito utilizzano materiali plastici tecnici modificati ad alta temperatura, utilizzando la resina PPA (poliftalammide) come materia prima e aggiungendo riempitivi modificati per migliorare alcune proprietà fisiche e chimiche della materia prima PPA. Pertanto, i materiali PPA sono più adatti per lo stampaggio a iniezione e l’uso di staffe LED SMD. La conduttività termica della plastica PPA è molto bassa, la sua dissipazione del calore avviene principalmente attraverso il telaio in metallo, la capacità di dissipazione del calore è limitata, adatta solo per imballaggi LED a bassa potenza.

 

Per risolvere il problema della separazione termoelettrica a livello della sorgente luminosa, i substrati ceramici dovrebbero avere le seguenti caratteristiche: primo, devono avere un’elevata conducibilità termica, di diversi ordini di grandezza superiore alla resina; In secondo luogo, deve avere un’elevata resistenza all’isolamento; Terzo, il circuito ha un’alta risoluzione e può essere collegato o capovolto verticalmente con il chip senza problemi. Il quarto è l’elevata planarità della superficie, non ci sarà spazio durante la saldatura. In quinto luogo, ceramica e metalli dovrebbero avere un’elevata adesione; Il sesto è il foro passante di interconnessione verticale, che consente così all’incapsulamento SMD di guidare il circuito dalla parte posteriore alla parte anteriore. L’unico substrato che soddisfa queste condizioni è un substrato ceramico DPC.

Il substrato ceramico con elevata conduttività termica può migliorare significativamente l’efficienza di dissipazione del calore, è il prodotto più adatto per lo sviluppo di LED ad alta potenza e di piccole dimensioni. Il PCB in ceramica ha un nuovo materiale di conduttività termica e una nuova struttura interna, che compensa i difetti del PCB in alluminio e migliora l’effetto di raffreddamento complessivo del PCB. Tra i materiali ceramici attualmente utilizzati per il raffreddamento dei PCB, BeO ha un’elevata conduttività termica, ma il suo coefficiente di espansione lineare è molto diverso da quello del silicio e la sua tossicità durante la produzione ne limita la stessa applicazione. BN ha buone prestazioni complessive, ma viene utilizzato come PCB.

Il materiale non ha vantaggi eccezionali ed è costoso. Attualmente in fase di studio e promozione; Il carburo di silicio ha un’elevata resistenza e un’elevata conduttività termica, ma la sua resistenza e resistenza di isolamento è bassa e la combinazione dopo la metallizzazione non è stabile, il che porterà a cambiamenti nella conduttività termica e la costante dielettrica non è adatta per l’uso come materiale per PCB da imballaggio isolante.