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電子設計

電子設計 - マグネトロンスパッタリング技術はPCBの放熱性能を改善する

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電子設計 - マグネトロンスパッタリング技術はPCBの放熱性能を改善する

マグネトロンスパッタリング技術はPCBの放熱性能を改善する

2021-10-28
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Author:Downs

Light-emitting diodes (LEDs) are semiconductor devices that convert electrical energy into an optical solid-state. 従来の白熱電球と比較して, LEDは長い耐用年数の長所がある, 広い色範囲, 耐久性, フレキシブルデザイン, 簡易制御, 環境保護. したがって, LEDは将来の潜在的光源と考えられる. 赤だから, グリーン, and blue (RGB) LEDs can be mixed to produce a very wide color gamut of white light sources, 赤のバックライトアプリケーション, グリーン, and blue (RGB) LEDs in LIQUID crystal displays (LCDs) is very attractive, それは人間がより薄くなることを意味するからです, 長寿命, 高減光率, よりカラフルな環境に優しいLCD. したがって, 多くの研究記事は、まっすぐなLED LEDバックライトと光誘導LEDバックライトの上で公表されました. RGB - LEDハイブリッドバックライト付きの世界の主要な液晶テレビも、ソニーで出ました, 色再現の非常に広い範囲を提供する, is the national Television System Council (NTSC) standard color gamut coverage of 105%.

PCB


RGB−LEDバックライトシステムの放熱性能を向上させるために、(1)単一LEDの放熱性能を向上させることができる。2)ledアレイの放熱性能の向上。rgblingバックライトシステムの設計者として,熱散逸問題を解決する第2解を選んだ。LEDアレイシステムの放熱性能を向上させるために、2つの放熱方法もある。2)ノードから環境への熱抵抗を低減する。経済的で優れた放熱性能と熱基板を有するプリント基板上のバックライトモジュールを設計するのはより良い計画である。絶縁層ポリマーまたはエポキシ樹脂材料として機能する従来のポリマー絶縁金属基板(IMS)技術は現在広く用いられているが、その構造は図1に示されており、この技術は金属ベースの表面に特別な処理を必要とし、絶縁層の厚さは約75ミクロンであり、これは絶縁金属基板の熱抵抗を増大させる。さらに,従来のims技術は,高温で絶縁層と金属基板層現象を生じる。


新しいタイプの絶縁金属基板pcbを実現するためマグネトロンスパッタリング技術を用いた。アルミニウム基板表面に30〜35μmの絶縁層を化学的に生成し,マグネトロンスパッタリング技術を用いて絶縁層上に設計した。この絶縁性金属基板は優れた放熱性を有し、高温で剥離や剥離を除去する。


テスト後、新しい絶縁性アルミニウム基板と従来のポリマー絶縁アルミニウム基板の熱抵抗は、それぞれ4.78℃/W、7.61℃である。


基本スパッタリング法


スパッタリングは、金属、セラミックス、プラスチックなどの材料を表面に堆積して薄膜を形成する真空プロセスである。基本的なスパッタリングプロセスは以下の通りである:電子は不活性ガス原子(通常アルゴン)を打つ。これらの高エネルギーイオンは、ターゲット材料を電場の作用下に堆積させる。電場の作用により、原子層膜の層が基板表面に形成される。原子層膜の膜厚はスパッタリング時間に依存する。

陽極酸化した絶縁アルミニウムベース回路基板の熱抵抗


従来のポリマー絶縁金属ベースの回路基板および陽極酸化された絶縁アルミニウムベースの回路基板の熱抵抗は、上記の方法によって計算することができる. 上記メソッドの使用, つの金属ベースの回路基板の熱抵抗を容易に計算することができる. この論文は単一の全体的な熱抵抗に満足しない, しかし、回路基板の各部分の熱抵抗も測定し、計算した. 回路基板の各部の熱抵抗は直列モードである. 例えば, 基板から環境への熱抵抗は、基板からヒートシンクへの熱抵抗およびヒートシンクから環境への熱抵抗の和である. 上記計算結果より, 陽極酸化された絶縁アルミニウムベースの回路基板の熱抵抗は59であることがわかった. 従来の高分子絶縁金属のそれより2 %低い プリント回路基板.

RGB - LEDバックライトシステムの開発において、放熱は非常に重要な話題です。新しいアルミニウムベースの絶縁回路基板を実装し,電気パラメータの熱抵抗を測定する方法を提案した。従来の高分子絶縁金属ベースの回路基板と比較して、陽極酸化された絶縁アルミニウムベースの回路基板は、以下の利点を有する。


1)回路基板の陽極酸化絶縁層とアルミニウムベースの間に機械的な接続ギャップがなく,回路基板の全体的な機械的性質が向上する。


2)マグネトロンスパッタリング技術によって生成された膜の3層のメタライズ層では,少なくとも1000 n/cm 2の結合力を与え,回路基板の全体的な機械的性質を改善した。


3)新しい回路基板は従来の回路基板の層数と絶縁層の厚さを減少させ,基板全体の熱抵抗を59で減少させる。従来の回路基板に比べて2 %。


したがって、従来のポリマー絶縁金属ベースの回路基板に比べて、陽極酸化された絶縁アルミニウムベースの回路基板は、RGB−LEDバックライトシステムでの使用に適している。