LED封裝PCB和DPC陶瓷PCB有什麼區別?

作為熱量和空氣對流的載體,功率LED封裝的導熱係數 PCB 對LED散熱起到決定性作用。 DPC陶瓷PCB以其優異的性能和逐漸降低的價格,在眾多電子封裝材料中表現出強大的競爭力,是未來功率LED封裝的發展趨勢。 隨著科學技術的發展和新製備技術的出現,高導熱陶瓷材料作為一種新型的電子封裝PCB材料具有非常廣闊的應用前景。

印刷電路板

LED封裝技術大多是在分立器件封裝技術的基礎上發展和演進的,但具有很大的特殊性。 通常,分立器件的核心被密封在封裝體中。 封裝的主要功能是保護核心和完成電氣互連。 而LED封裝是完成輸出電信號,保護管芯正常工作,輸出:可見光功能,既有電參數,又有光參數的設計和技術要求,不能簡單的對LED進行分立器件封裝。

隨著LED芯片輸入功率的不斷提升,高功耗產生的大量熱量對LED封裝材料提出了更高的要求。 在LED散熱通道中,封裝PCB是連接內外散熱通道的關鍵環節,具有散熱通道、電路連接和芯片物理支撐等功能。 對於大功率LED產品,封裝PCBS需要高電絕緣性、高導熱性和與芯片匹配的熱膨脹係數。

現有的解決方案是將芯片直接貼在銅質散熱器上,但銅質散熱器本身就是一個導電通道。 就光源而言,沒有實現熱電分離。 最終,光源封裝在PCB板上,仍然需要絕緣層來實現熱電分離。 此時,熱量雖然沒有集中在芯片上,但集中在光源下方的絕緣層附近。 隨著功率的增加,會出現散熱問題。 DPC陶瓷基板可以解決這個問題。 它可以將芯片直接固定在陶瓷上,並在陶瓷中形成垂直互連孔,形成獨立的內部導電通道。 陶瓷本身是絕緣體,可以散熱。 這是光源級別的熱電分離。

近年來,SMD LED支架通常採用高溫改性工程塑料材料,以PPA(聚鄰苯二甲酰胺)樹脂為原料,並添加改性填料來增強PPA原料的一些理化性能。 因此,PPA材料更適合注塑成型和SMD LED支架的使用。 PPA塑料導熱係數很低,其散熱主要是通過金屬引線框,散熱能力有限,只適用於小功率LED封裝。

 

為了解決光源層面的熱電分離問題,陶瓷基板應具備以下特點:第一,必須具有高導熱性,比樹脂高幾個數量級; 其次,必須具有較高的絕緣強度; 第三,電路分辨率高,可以與芯片垂直連接或倒裝,沒有問題。 四是表面平整度高,焊接時不會有縫隙。 五、陶瓷與金屬應有較高的附著力; 第六個是垂直互連通孔,從而使SMD封裝能夠將電路從後向前引導。 唯一滿足這些條件的基板是 DPC 陶瓷基板。

高導熱陶瓷基板可顯著提高散熱效率,是開發大功率、小尺寸LED最合適的產品。 陶瓷PCB採用新型導熱材料和新型內部結構,彌補了鋁PCB的缺陷,提高了PCB的整體散熱效果。 在目前用於冷卻PCBS的陶瓷材料中,BeO具有較高的熱導率,但其線膨脹係數與硅相差甚遠,且其在製造過程中的毒性限制了其自身的應用。 BN綜合性能良好,但作為PCB使用。

該材料沒有突出優點,價格昂貴。 目前正在研究和推廣中; 碳化矽具有高強度和高熱導率,但其電阻和絕緣電阻低,金屬化後結合不穩定,會導致熱導率和介電常數發生變化,不適合用作絕緣封裝PCB材料。