Noticias de PCB - Comparación y análisis de la aplicación de PCB cerámicos en LED de potencia

El PCB cerámico se aplica al análisis comparativo de los LED de potencia. el PCB encapsulado en LED de potencia es el portador de la convección térmica y aérea. su conductividad térmica juega un papel decisivo en la disipación de calor de los led. Debido a sus excelentes propiedades y precios cada vez más bajos, los PCB cerámicos DPC muestran una fuerte competitividad en muchos materiales de embalaje electrónico, que es la tendencia de desarrollo de los envases 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 perspectivas de aplicación muy amplias como un nuevo tipo de material de PCB de encapsulamiento electrónico. Con el aumento continuo de la Potencia de entrada de los chips led, el gran calor generado por la disipación de alta potencia plantea mayores requisitos de actualización para los materiales de embalaje led. En el canal de disipación de calor led, el PCB encapsulado es el eslabón clave que conecta el canal de disipación de calor interno y externo, y tiene las funciones de canal de disipación de calor, conexión de circuito y soporte físico del chip. Para los productos LED de alta potencia, los PCB encapsulados requieren un alto aislamiento eléctrico, alta conductividad térmica y coeficiente de expansión térmica que coincida con el chip.

PCB encapsulado en resina: el alto costo de soporte sigue siendo difícil de promover

EMC y SMC tienen altos requisitos para equipos de troquelado, y el precio de una línea de producción de troquelado es de unos 10 millones de yuanes, lo que todavía es difícil de promover a gran escala. Los soportes LED SMD que han aparecido en los últimos años generalmente utilizan materiales plásticos de ingeniería modificados a alta temperatura, con resina de PPA (polifenftalato) como materia prima, añadiendo rellenos modificados para mejorar algunas propiedades físicas y químicas de las materias primas de ppa. Esto hace que el material PPA sea más adecuado para el moldeo por inyección y el uso de soportes LED smd. La conductividad térmica de los plásticos PPA es muy baja, su disipación de calor se realiza principalmente a través de marcos de alambre metálico, la capacidad de disipación de calor es limitada, sólo se aplica a envases LED de bajo consumo de energía.

Placa de circuito impreso de núcleo metálico: el proceso de fabricación es complejo, el proceso de procesamiento y fabricación de PCB a base de aluminio con menos aplicaciones prácticas es complejo y costoso, y el coeficiente de expansión térmica del aluminio es muy diferente del material del chip, por lo que rara vez se utiliza en aplicaciones prácticas. La mayoría de los envases LED de alta potencia utilizan este tipo de pcb, y el precio está entre precios medianos y altos. En la actualidad, la conductividad térmica de la capa aislante del PCB de disipación de calor LED de alta potencia general producido es extremadamente baja, y la existencia de la capa aislante hace que no pueda soportar la soldadura a alta temperatura, lo que limita la optimización de la estructura de embalaje y no favorece la disipación de calor led.

PCB encapsulados a base de silicio: se enfrentan a desafíos, los PCB a base de silicio con una tasa de rendimiento inferior al 60% se enfrentan a desafíos en la preparación de capas aislantes, capas metálicas y agujeros, y la tasa de rendimiento no supera el 60%. Los materiales a base de silicio se utilizan como tecnología de PCB de encapsulamiento LED y se han aplicado en la industria LED de la industria de semiconductores. Las propiedades de conductividad térmica e expansión térmica de los PCB a base de silicio muestran que el silicio es un mejor material de embalaje para led. La conductividad térmica del silicio es de 140w / M · K. Cuando se aplica a la encapsulación led, la resistencia térmica generada es de solo 0,66 K / w; Los materiales a base de silicio se han utilizado ampliamente en el campo de los procesos de fabricación de semiconductores y envases relacionados, y los equipos y materiales relacionados involucrados han madurado bastante. Por lo tanto, si el silicio se convierte en un PCB encapsulado led, la producción a gran escala es fácil. Sin embargo, todavía hay muchos problemas técnicos en el embalaje de PCB de silicio led. Por ejemplo, en términos de materiales, el silicio se rompe fácilmente y la resistencia del mecanismo también es problemática. En cuanto a la estructura, aunque el silicio es un excelente conductor térmico, su aislamiento es pobre y debe oxidarse y aislarse. Además, las capas metálicas deben prepararse mediante una combinación de pulverización y galvanoplastia, y los agujeros conductores deben formarse mediante corrosión. Por lo general, la preparación de capas aislantes, capas metálicas y agujeros se enfrenta a desafíos, y el rendimiento no es alto.

PCB de encapsulamiento cerámico: mejorar la eficiencia de disipación de calor, satisfacer las necesidades de LED de alta potencia, sustrato cerámico con alta conductividad térmica mejora significativamente la eficiencia de disipación de calor, es el producto más adecuado para las necesidades de desarrollo de LED de alta potencia y pequeño tamaño. El PCB cerámico utiliza nuevos materiales conductores de calor y nuevas estructuras internas para compensar los defectos del PCB metálico de aluminio, mejorando así el efecto general de disipación de calor del pcb. Entre los materiales cerámicos utilizados actualmente para disipar el calor de los pcb, beo tiene una alta conductividad térmica, pero su coeficiente de expansión lineal es muy diferente del del del silicio, y es tóxico durante el proceso de fabricación, lo que limita su propia aplicación; El lote tiene un buen rendimiento general, pero se utiliza como pcb. el material no tiene ventajas destacadas y es caro. En la actualidad, solo está en investigación y promoción; El carburo de silicio tiene alta resistencia y alta conductividad térmica, pero su resistencia y resistencia a la presión de aislamiento son bajas, y la combinación después de la metalización es inestable, lo que provocará cambios en la conductividad térmica y la constante dieléctrica, lo que no es adecuado como material de PCB para envases aislantes. Aunque el sustrato cerámico Al2O3 es actualmente el sustrato cerámico más ampliamente producido y utilizado, su coeficiente de expansión térmica es mayor que el de los Monocristales si, lo que hace que el sustrato cerámico Al2O3 no sea adecuado para circuitos integrados de alta frecuencia, alta potencia y muy gran escala. Para. los cristales a1n tienen alta conductividad térmica y se consideran materiales ideales para la nueva generación de semiconductores PCB y encapsulamiento.

Desde la década de 1990, los PCB cerámicos ALN han sido ampliamente estudiados y desarrollados gradualmente. En la actualidad, se cree ampliamente que es un material de embalaje cerámico electrónico muy prometedor. La eficiencia de disipación de calor del PCB cerámico ALN es siete veces mayor que la del al2o3. La aplicación de PCB cerámicos ALN a LED de alta potencia tiene una eficiencia de disipación de calor significativa, lo que mejora en gran medida la vida útil de los led. La placa cerámica recubierta directamente de cobre (dbc) basada en la tecnología de encapsulamiento a bordo también es un PCB cerámico con excelente conductividad térmica. El DBC no utiliza adhesivos durante la preparación, por lo que tiene una buena conductividad térmica, alta resistencia, fuerte aislamiento y un coeficiente de expansión térmica que coincide con materiales semiconductores como el Si. sin embargo, el PCB cerámico tiene una baja reactividad y poca humectabilidad con materiales metálicos, lo que dificulta la metalización. La dificultad de resolver el problema de los microporos entre Al2O3 y la placa de cobre hace que la producción y producción a gran escala del producto sea más desafiante. En la actualidad, sigue siendo el foco de la investigación de los investigadores en el país y en el extranjero. En la actualidad, solo unas pocas empresas encabezadas por Stone Group tienen la capacidad de producir a gran escala en china. El PCB cerámico DPC también se llama placa cerámica directamente Chapada en cobre. Los productos DPC tienen las características de alta precisión de circuito y alta planitud de la superficie. Son muy adecuados para la tecnología de chip invertido LED / eutéctica. Con un sustrato cerámico de alta conductividad térmica, la eficiencia de disipación de calor ha mejorado significativamente. Es un producto intertemporal que es el más adecuado para las necesidades de desarrollo de LED de alta potencia y pequeño tamaño.