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高功率LED的封装基板发展趋势

2022-04-10 16:25分类:电子元器件 阅读:

 

现如今数码配件与平面图显示屏极速全民化,再加上LED单个成本费连续降低,促使LED运用范畴,及其有意向选用LED的行业范畴不断发展,在其中又以液晶显示屏生产商遭遇欧盟国家公布的不良影响化学物质限定具体指导(RoHS: RestricTIon of Hazardous Substances DirecTIve)标准,而相继明确提出将来务必将液态水银系冷阴极led灯管(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)全方位无液态水银化的未来发展战略方针,其結果导致大功率LED的要求更为迫切。

  技术性上大功率LED封裝后的产品,应用时排热防范措施实则十分繁杂,而此情况下具有高成本费高效率,且相近金属材料系基钢板等高线排热封裝基材的设备发展趋势趋势,变成 LED效率高化以后另一个深受嘱目地聚焦点。

  环氧树脂胶已不符大功率要求

  过去LED的功率较小,能够采用传统式FR4等夹层玻璃环氧树脂胶封裝基钢板,殊不知一般照明大功率LED的发亮高效率仅有20%~30%,且集成ic总面积十分小,尽管总体消費电力工程极低,但是企业范围的热值却非常大。

  车辆、照明灯具与一般民生工程商家早已进行积极主动反省LED的适用范围,商家对大功率LED希望的特点分别是节电、高辉度、长使用期限、高颜色重现性,这代表着排热性佳是大功率LED封裝基钢板不能缺乏的标准。

  环氧树脂基钢板的排热極限大多数只适用0.5W下列的LED,超出0.5W之上的LED封裝大多数改成金属材料系与瓷器系高排热基钢板,关键因素是基钢板的导热性对LED的使用寿命与特性有立即危害,因而封裝基钢板变成 设计方案高辉度LED产品运用时十分关键的元器件。

  金属材料系高排热基钢板又分为硬质的(rigid)与可拉伸应变(flexible)系基钢板二种,硬质的系基钢板归属于传统式金属材料基钢板,金属材料板材的薄厚一般超过1mm,广泛运用在LED灯具控制模块与照明灯具控制模块,技术性上它与铝制基钢板同样级别高导热化的拓宽,将来有望运用在大功率LED封裝。

  可拉伸应变系基钢板的发生是因为达到汽车导航仪等中小型LCD背光模块薄形化,及其大功率LED三次元封裝需要的条件下,通过铝制基钢板金属薄板化授予封裝基钢板可拉伸应变特点,从而产生兼顾高烧传导性耳聋与可拉伸应变性的大功率LED封裝基钢板。

  效率高化 金属材料基钢板备受关注

  硬质的金属材料系封裝基钢板是使用传统式环氧树脂基钢板或者陶瓷基板,授予高烧传导性耳聋、工艺性能、无线电波遮掩性、耐高温破坏性等金属材料特点,组成新时代大功率LED封裝基钢板。

  大功率LED封裝基钢板是使用环氧树脂胶系然后剂将铜泊粘贴在金属材料板材的表层,通过金属材料板材与电缆护套材料的组成转变 ,做成各种各样主要用途的LED封裝基钢板。

  高排热性是大功率LED封裝用基钢板必不可少的基础特点,因而以上金属材料系LED封裝基钢板应用铝与铜等原材料,电缆护套大多数应用高烧传导性耳聋无机物填充料(Filler)的环氧树脂胶。铝制基钢板是运用铝的高烧传导性耳聋与轻量特点做成密度高的封裝基钢板,现阶段早已运用在冷气机中央空调的转化器(Inverter)、通信设备的开关电源基钢板等行业,也一样适用大功率LED封裝。

  一般而言,金属封装基钢板的等额的热传导率规范大概是2W/mK,为能够满足顾客4~6W/mK大功率化的必须 ,商家早已发布等额的且热传导率超出8W/mK的金属材料系封裝基钢板。因为硬质的金属材料系封裝基钢板关键目标是适用大功率LED封裝,因而各封裝基钢板生产商正积极主动开发设计能够提升热传导率的技术性。

  硬质的金属材料系封裝基材的首要特点是高排热性。高烧传导性耳聋电缆护套封裝基钢板,能够大幅度减少LED芯片的溫度。除此之外基钢板的导热设计方案,通过排热脉冲阻尼器与封裝基钢板组成,敬请增加LED芯片的使用期限。

  金属材料系封裝基材的不足之处是板材的金属材料线膨胀系数十分大,与低线膨胀系数瓷器系集成ic元器件电焊焊接时情况类似,非常容易遭受热力循环冲击性,假如大功率LED封裝应用氮化铝时,金属材料系封裝基钢板很有可能会出现不融洽的难题,因而务必想方设法消化吸收LED控制模块各原材料线膨胀系数差别导致的内应力,借此缓解内应力从而提升封裝基材的稳定性。

  封裝基钢板商家积极主动开发设计可拉伸应变基钢板

  可拉伸应变基钢板的适用范围大多数聚集在走线用基钢板,过去大功率晶体三极管与IC等高线发烫元器件几乎不应用可拉伸应变基钢板,最近几年液晶显示屏为达到高辉渡化要求,强烈建议可拉伸应变基钢板能够密度高的设定大功率LED,殊不知LED的发烫导致LED使用期限减少,却变成 十分困难的技术性课题研究,尽管运用铝合金板质加固板能够提升排热性,但是却有费用与拼装性的限定,没法压根解决困难。

  高导热拉伸应变基钢板在电缆护套粘贴金属材料箔,尽管基本上构造则与传统式拉伸应变基钢板完全一致,但是电缆护套选用软塑环氧树脂胶填充高烧传导性耳聋无机物填充料的原材料,具备与硬质的金属材料系封裝基钢板同级别8W/mK的热传递性,与此同时兼顾绵软可拉伸应变、高导热特点与可靠性高。除此之外可拉伸应变基钢板还能够按照客户满意度,将单层单面外壳设计成单层两层、两面双层构造。

  高导热拉伸应变基钢板的首要特点是还可以设定高发烫元器件,并且做好三次元拼装,亦即能够充分发挥随意弯折特点,从而得到高拼装空间利用率。

  依据试验数据显示应用高导热拉伸应变基钢板时,LED的环境温度约减少100C,此寓意溫度导致LED使用期限的减少有望得到改进。实际上除开大功率LED以外,高导热拉伸应变基钢板还能够设定其他高功率半导体元器件,适用紧凑室内空间或者密度高的封裝等规定高排热等行业。

  相关相近一般照明LED控制模块的排热特点,只靠封裝基钢板通常不能满足现实要求,因而基钢板附近原材料的相互配合越来越十分关键,比如相互配合3W/mK的热传递性脉冲阻尼器,能够高效提升LED控制模块的导热性与拼装工作性。

  

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