What is the difference between LED packaged PCB and DPC ceramic PCB?

Prosperous cities are inseparable from the decoration of LED lights. I believe we have all seen LED. Its figure has appeared in every place of our lives and illuminates our lives.

As the carrier of heat and air convection, the thermal conductivity of Power LED packaged 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。

I believe that in the future, when science and technology are more developed, LED will bring greater convenience to our life in more kinds of ways, which requires our researchers to study harder, so as to contribute their own strength to the development of science and technology.