パワー LED パッケージ PCB は、熱と空気の対流のキャリアとして機能し、その熱伝導率は LED の熱放散に決定的な役割を果たします。 、これは将来のパワー LED パッケージ開発のトレンドです。科学と技術の発展と新しい準備プロセスの出現により、高熱伝導セラミック材料は、新しい電子パッケージ PCB 材料として幅広い用途の見通しを持っています。
LEDチップの入力電力の継続的な改善に伴い、大きな消費電力によって発生する大きな熱は、LEDパッケージ材料に対するより新しく、より高い要件を提唱しています。LED の放熱経路において、パッケージング PCB は内部と外部の放熱経路を接続する重要なリンクであり、放熱経路、回路接続、およびチップの物理的サポートの機能を備えています。ハイパワー用LED製品、パッケージングPCBには、高い電気絶縁性、高い熱伝導率、およびチップと一致する熱膨張係数が必要です。
しかし、樹脂ベースのパッケージ PCB: サポートのコストが高いため、普及はまだ困難です。EMC と SMC は、圧縮成形装置に対して高い要件を持っています。圧縮成形生産ラインの価格は約1000万元で、まだ大規模な普及は困難です。近年登場したSMD LEDブラケットは、一般にPPA樹脂を原材料として使用し、PPA原材料の物理的および化学的特性を強化するために変性フィラーを追加する、高温変性エンジニアリングプラスチック材料を使用しているため、PPA材料はより適しています射出成形。そしてSMD LEDブラケットの使用。PPA プラスチックの熱伝導率は非常に低く、その熱
放散は主に金属リードフレームを通して行われます。放熱能力は限られており、低電力 LED パッケージにのみ適しています。
メタル コア プリント回路基板: 複雑な製造プロセスとあまり実用的でないアプリケーション。アルミニウムベースの PCB の処理および製造プロセスは複雑であり、コストが高くなります。アルミニウムの熱膨張係数は、チップ材料の熱膨張係数とはかなり異なり、実際のアプリケーションではほとんど使用されません。ハイパワーLEDパッケージのほとんどはこの種のPCBを使用しており、価格は中価格から高価格の間です。それは良いですLEDミニディスプレイ.現在生産されている高出力 LED 放熱 PCB は、絶縁層の熱伝導率が非常に低く、絶縁層が存在するため、高温のはんだ付けに耐えることができず、パッケージ構造の最適化が制限され、 LEDの熱放散を助長しません。
シリコン ベースのパッケージング PCB: 課題に直面しており、歩留まり率は 60% 未満です。シリコンベースの材料は、LED パッケージング PCB 技術として使用されます。LED産業半導体業界で。シリコン ベースの PCB の熱伝導率と熱膨張特性は、シリコンが LED のパッケージ材料としてより適していることを示しています。熱伝導率
シリコンの最大出力は140W/m・Kです。LED パッケージに使用した場合、それによって生じる熱抵抗はわずか 0.66K/W です。およびシリコンベースの材料は、半導体製造プロセスおよび関連するパッケージング分野で、関連する機器および材料を含めて広く使用されています。かなり成熟しています。そのため、シリコンをLEDパッケージPCBにすれば、量産が容易です。ただし、LED シリコン PCB パッケージングにはまだ多くの技術的問題があります。例えば、素材的にはシリコン素材は壊れやすいですし、機構の強度にも問題があります。構造的には、シリコンは優れた熱伝導体ですが、絶縁性が低く、酸化して絶縁する必要があります。また、金属層は電気めっきと組み合わせたスパッタリングで作成する必要があり、導電孔はエッチングで作成する必要があります。一般に、絶縁層、金属層、およびビアの準備はすべて課題に直面しており、歩留まりは高くありません。
セラミックパッケージPCB：熱放散効率を改善して満たすハイパワーLED要求します。熱伝導率の高いセラミックマトリックスにより放熱効率が大幅に向上し、高出力・小型LEDの開発ニーズに最適な製品です。セラミックPCBSは新しい熱伝導性材料と新しい内部構造を持ち、アルミニウム金属PCBSの欠点を補い、PCBの全体的な熱放散効果を改善します。放熱PCBに使用できるセラミック材料の中で、BEOは高い熱伝導率を持っていますが、その線膨張係数はシリコンのそれとは大きく異なり、製造中に毒性があるため、独自の用途が制限されます。BNは優れた総合性能を持っていますが、PCBとしての材料には目立った利点がなく、高価であり、現在は研究と宣伝のみです。炭化ケイ素は強度と熱伝導率が高いですが、抵抗と絶縁耐電圧が低く、メタライズ後の接合が不安定なため、熱伝導率と誘電率が変化するため、絶縁パッケージ PCB 材料として使用しないでください。Al2O3 セラミック基板は現在最も生産され、広く使用されているセラミック基板ですが、Si 単結晶よりも熱膨張係数が高いため、Al2O3 セラミック基板は高周波、高出力、超大規模集積には適していません。回路。AlN結晶は熱伝導率が高く、次世代の半導体PCBSやパッケージングに最適な材料と考えられています。
AlN セラミック PCB は広く研究され、1990 年代から徐々に開発されてきました。現在、有望な電子セラミックパッケージ材料であると一般に考えられています。AlN セラミック PCB の放熱効率は、Al2O3 の 7 倍にもなります。高出力 LED に適用される AlN セラミック PCB の熱放散の利点は顕著であり、それによって LED の耐用年数が大幅に改善されます。DPC セラミック PCB は、直接銅メッキ セラミック ボードとしても知られています。DPC製品は回路精度が高く、表面の平坦度が高いのが特徴です。高出力、小型LEDの開発ニーズに最適な、世代を超えた製品です。
投稿時間: 2022 年 8 月 29 日