El PCB del paquete de LED de potencia actúa como portador de calor y convección de aire, y su conductividad térmica juega un papel decisivo en la disipación de calor del LED. El PCB de cerámica DPC muestra una fuerte competitividad entre muchos materiales de empaque electrónico con su excelente rendimiento y precio decreciente gradualmente , que es la tendencia del desarrollo de empaques LED de potencia en el futuro.Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la aparición de nuevos procesos de preparación, los materiales cerámicos de alta conductividad térmica tienen amplias perspectivas de aplicación como nuevos materiales de PCB para empaques electrónicos.
Con la mejora continua de la potencia de entrada de los chips LED, el gran calor generado por la gran potencia de disipación ha presentado nuevos y más altos requisitos para los materiales de embalaje LED.En el canal de disipación de calor LED, la PCB de embalaje es el enlace clave que conecta las rutas de disipación de calor internas y externas, y tiene las funciones de canal de disipación de calor, conexión de circuito y soporte físico para el chip.para alta potenciaproductos LED, el PCB de embalaje requiere un alto aislamiento eléctrico, alta conductividad térmica y un coeficiente de expansión térmica que coincida con el chip.
Pero el paquete de PCB basado en resina: el alto costo de soporte aún es difícil de popularizar.EMC y SMC tienen altos requisitos en cuanto a equipos de moldeo por compresión.El precio de una línea de producción de moldeo por compresión es de aproximadamente 10 millones de yuanes, y aún es difícil popularizarlo a gran escala.Los soportes LED SMD que han surgido en los últimos años generalmente usan materiales plásticos de ingeniería modificados a alta temperatura, usan resina PPA como materia prima y agregan rellenos modificados para mejorar algunas propiedades físicas y químicas de las materias primas PPA, de modo que los materiales PPA son más adecuados para moldeo por inyección.Y el uso del soporte LED SMD.La conductividad térmica del plástico PPA es muy baja y su calor
la disipación se lleva a cabo principalmente a través del marco de plomo metálico.La capacidad de disipación de calor es limitada y solo es adecuada para empaques de LED de baja potencia.
Placas de circuito impreso con núcleo metálico: procesos de fabricación complejos y aplicaciones menos prácticas.El proceso de procesamiento y fabricación de PCB a base de aluminio es complicado y el costo es alto.El coeficiente de expansión térmica del aluminio es bastante diferente al del material del chip y rara vez se usa en aplicaciones prácticas.La mayoría de los paquetes LED de alta potencia usan este tipo de PCB, y el precio está entre el precio medio y alto.es bueno paraMini pantalla LED.El PCB de disipación de calor LED de alta potencia actual en producción tiene una conductividad térmica muy baja de la capa aislante y, debido a la existencia de la capa aislante, no puede soportar la soldadura a alta temperatura, lo que limita la optimización de la estructura del paquete y es no propicio para la disipación de calor LED.
PCB de empaque a base de silicio: enfrenta desafíos, la tasa de rendimiento es inferior al 60%. Los PCB a base de silicio enfrentan desafíos en la preparación de capas aislantes, capas de metal y vías, y la tasa de rendimiento no supera el 60%.Los materiales a base de silicio se utilizan como tecnología de PCB de embalaje LED, que se utiliza en laIndustria LEDen la industria de los semiconductores.Las propiedades de conductividad térmica y expansión térmica de los PCB basados en silicio indican que el silicio es un material de embalaje más adecuado para los LED.La conductividad térmica
de silicio es 140W/m·K.Cuando se usa en un empaque de LED, la resistencia térmica que genera es de solo 0,66 K/W;y los materiales a base de silicio se han utilizado ampliamente en los procesos de fabricación de semiconductores y campos de empaquetado relacionados, que involucran equipos y materiales relacionados.bastante maduroPor lo tanto, si se convierte el silicio en una PCB de paquete LED, la producción en masa es fácil.Sin embargo, todavía hay muchos problemas técnicos en el empaque de PCB de silicio LED.Por ejemplo, en términos de materiales, los materiales de silicona se rompen fácilmente y también hay un problema con la resistencia del mecanismo.En términos de estructura, aunque el silicio es un excelente conductor térmico, tiene un aislamiento deficiente y debe oxidarse y aislarse.Además, la capa de metal debe prepararse mediante pulverización catódica combinada con galvanoplastia, y el orificio conductor debe prepararse mediante grabado.En general, la preparación de capas aislantes, capas de metal y vías se enfrenta a desafíos y el rendimiento no es alto.
PCB de paquete de cerámica: mejore la eficiencia de disipación de calor para cumplirLED de alta potenciaDemandas.Con la matriz cerámica de alta conductividad térmica, la eficiencia de disipación de calor se mejora significativamente, y es el producto más adecuado para las necesidades de desarrollo de LEDS de alta potencia y tamaño pequeño.Los PCB de cerámica tienen nuevos materiales de conductividad térmica y nuevas estructuras internas, que compensan los defectos de los PCB de metal de aluminio, mejorando así el efecto general de disipación de calor del PCB.Entre los materiales cerámicos que se pueden utilizar para PCB de disipación de calor, BEO tiene una alta conductividad térmica, pero su coeficiente de expansión lineal es muy diferente al del silicio y es tóxico durante la fabricación, lo que limita su propia aplicación;BN tiene un buen rendimiento integral, pero como PCB El material no tiene ventajas sobresalientes y es costoso, y actualmente solo se encuentra en investigación y promoción;El carburo de silicio tiene una alta resistencia y una alta conductividad térmica, pero su resistencia y el voltaje de resistencia dieléctrica son bajos, y la unión después de la metalización es inestable, lo que provocará cambios en la conductividad térmica y la constante dieléctrica. No se deben usar como materiales de PCB de embalaje aislante.Aunque el sustrato cerámico Al2O3 es actualmente el sustrato cerámico más producido y ampliamente utilizado, debido a su mayor coeficiente de expansión térmica que el del monocristal de Si, el sustrato cerámico Al2O3 no es adecuado para alta frecuencia, alta potencia y gran escala integrada. circuitosutilizado en. El cristal A1N tiene una alta conductividad térmica y se considera un material ideal para la próxima generación de PCBS y empaques de semiconductores.
El PCB cerámico AlN ha sido ampliamente estudiado y desarrollado gradualmente desde la década de 1990.En la actualidad, se considera generalmente que es un material cerámico de embalaje electrónico prometedor.La eficiencia de disipación de calor del PCB cerámico AlN es hasta 7 veces mayor que la del Al2O3.El beneficio de disipación de calor de la placa de circuito impreso de cerámica AlN aplicada a los LED de alta potencia es notable, lo que mejora en gran medida la vida útil de los LED.La placa de circuito impreso de cerámica DPC también se conoce como placa de cerámica recubierta de cobre directo.Los productos DPC tienen las características de alta precisión de circuito y alta planitud de superficie.Es un producto intergeneracional más adecuado para las necesidades de desarrollo de LED de tamaño pequeño y alta potencia.
Hora de publicación: 29 de agosto de 2022