Als de drager van warmte en luchtconvectie, is de thermische geleidbaarheid van power LED verpakt PCB speelt een beslissende rol in de warmteafvoer van LED’s. DPC keramische PCB met zijn uitstekende prestaties en geleidelijk verlaagde prijs, in veel elektronische verpakkingsmaterialen die een sterk concurrentievermogen vertonen, is de toekomstige ontwikkelingstrend voor power LED-verpakkingen. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie en de opkomst van nieuwe bereidingstechnologie, heeft keramisch materiaal met een hoge thermische geleidbaarheid als een nieuw PCB-materiaal voor elektronische verpakkingen een zeer breed toepassingsperspectief.

LED-verpakkingstechnologie is meestal ontwikkeld en geëvolueerd op basis van discrete apparaatverpakkingstechnologie, maar heeft een grote bijzonderheid. Over het algemeen is de kern van een afzonderlijk apparaat verzegeld in een verpakkingslichaam. De belangrijkste functie van het pakket is om de kern te beschermen en de elektrische verbinding te voltooien. En LED-verpakking is om de elektrische outputsignalen te voltooien, het normale werk van de buiskern te beschermen, output: zichtbaar lichtfunctie, zowel elektrische parameters als optische parameters van het ontwerp en technische vereisten, kan niet eenvoudigweg een discrete apparaatverpakking voor LED zijn.

Met de voortdurende verbetering van het ingangsvermogen van de LED-chip, stelt de grote hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd door een hoge vermogensdissipatie, hogere eisen aan LED-verpakkingsmaterialen. In LED-warmteafvoerkanaal is verpakte PCB de belangrijkste schakel die het interne en externe warmteafvoerkanaal verbindt, het heeft de functies van warmteafvoerkanaal, circuitverbinding en fysieke chipondersteuning. Voor high-power LED-producten vereist verpakkings-PCB’s een hoge elektrische isolatie, hoge thermische geleidbaarheid en een thermische uitzettingscoëfficiënt die overeenkomt met de chip.

De bestaande oplossing is om de chip rechtstreeks op de koperen radiator te bevestigen, maar de koperen radiator is zelf een geleidend kanaal. Wat lichtbronnen betreft, wordt thermo-elektrische scheiding niet bereikt. Uiteindelijk is de lichtbron verpakt op een printplaat en is er nog steeds een isolerende laag nodig om thermo-elektrische scheiding te realiseren. Op dit punt is de warmte weliswaar niet geconcentreerd op de chip, maar geconcentreerd in de buurt van de isolerende laag onder de lichtbron. Naarmate het vermogen toeneemt, ontstaan ​​er warmteproblemen. DPC keramisch substraat kan dit probleem oplossen. Het kan de chip rechtstreeks op het keramiek bevestigen en een verticaal verbindingsgat in het keramiek vormen om een ​​onafhankelijk intern geleidend kanaal te vormen. Keramiek zelf zijn isolatoren, die warmte afvoeren. Dit is thermo-elektrische scheiding op lichtbronniveau.

In de afgelopen jaren gebruiken SMD LED-ondersteuningen meestal op hoge temperatuur gemodificeerde technische plastic materialen, met behulp van PPA (polyftalamide) hars als grondstof, en het toevoegen van gemodificeerde vulstoffen om enkele fysische en chemische eigenschappen van PPA-grondstof te verbeteren. Daarom zijn PPA-materialen meer geschikt voor spuitgieten en het gebruik van SMD LED-beugels. De thermische geleidbaarheid van PPA-kunststof is erg laag, de warmteafvoer vindt voornamelijk plaats via het metalen loodframe, de warmteafvoercapaciteit is beperkt, alleen geschikt voor LED-verpakkingen met laag vermogen.

Om het probleem van thermo-elektrische scheiding op het niveau van de lichtbron op te lossen, moeten keramische substraten de volgende kenmerken hebben: ten eerste moet het een hoge thermische geleidbaarheid hebben, enkele ordes van grootte hoger dan hars; Ten tweede moet het een hoge isolatiesterkte hebben; Ten derde heeft het circuit een hoge resolutie en kan het zonder problemen verticaal worden aangesloten of omgedraaid met de chip. De vierde is de hoge vlakheid van het oppervlak, er zal geen opening zijn tijdens het lassen. Ten vijfde moeten keramiek en metalen een hoge hechting hebben; De zesde is de verticale doorgaande verbinding, waardoor SMD-inkapseling het circuit van achteren naar voren kan geleiden. Het enige substraat dat aan deze voorwaarden voldoet, is een keramisch DPC-substraat.

Keramisch substraat met een hoge thermische geleidbaarheid kan de efficiëntie van de warmteafvoer aanzienlijk verbeteren, is het meest geschikte product voor de ontwikkeling van krachtige, kleine LED’s. Keramische PCB’s hebben nieuw materiaal voor thermische geleidbaarheid en een nieuwe interne structuur, die de defecten van aluminium PCB’s goedmaakt en het algehele koeleffect van PCB’s verbetert. Van de keramische materialen die momenteel worden gebruikt voor het koelen van PCB’s, heeft BeO een hoge thermische geleidbaarheid, maar de lineaire uitzettingscoëfficiënt is heel anders dan die van silicium, en de toxiciteit ervan tijdens de productie beperkt de eigen toepassing ervan. BN heeft goede algemene prestaties, maar wordt gebruikt als een PCB.

Het materiaal heeft geen opvallende voordelen en is duur. Momenteel in studie en promotie; Siliciumcarbide heeft een hoge sterkte en een hoge thermische geleidbaarheid, maar de weerstand en isolatieweerstand zijn laag, en de combinatie na metallisatie is niet stabiel, wat zal leiden tot veranderingen in de thermische geleidbaarheid en de diëlektrische constante is niet geschikt voor gebruik als isolerend verpakkings-PCB-materiaal.