PCBニュース - パワーLEDに適用したセラミックPCBの比較と解析

の比較分析 セラミック applied to power LED
The power LED package PCB 熱と空気の対流の担体として働く, そして、その熱伝導率は、LEDの放熱において決定的な役割を果たす. DPC セラミック 多くの電子パッケージング材料の優れた性能と漸減価格による競争力の強い, 今後のパワーLEDパッケージの開発動向. 科学技術の発展と新しい準備プロセスの出現, 新しいタイプの電子パッケージとしての高熱伝導性セラミック材料 PCB 材料は非常に広いアプリケーションの見通し.
LEDチップの入力パワーの連続的増加, 大きな電力散逸によって発生した大きな熱は、LEDパッケージング材料のためのより新しい、より高い要件をもたらす. LED放熱流路内, パッケージ PCB 内部および外部熱放散チャネルを接続するキーリンク, そして、それは放熱チャンネルの機能を持っています, 回路接続とチップの物理的サポート. 高出力LED製品, パッケージ PCB 高い電気絶縁を必要とする, 高熱伝導率, チップに適合する熱膨張係数.

樹脂ベースのカプセル化PCB高支持コストはまだ普及するのが難しい

Emc and SMC have high requirements for compression molding equipment, そして、圧縮成形生産ラインの価格は約, 大規模な普及はまだ難しい.
最近現れたSMD LEDブラケットは、一般に高温改質エンジニアリングプラスチック材料を使用します, using PPA (polyphthalamide) resin as raw 材料s, PPA原料のある物理的及び化学的性質を増強するための改質充填剤の添加. これは、PPA材料が射出成形およびSMD LEDステントの使用に適しているようにする. PPAプラスチックの熱伝導率は非常に低い, そしてその熱放散は主に金属リードフレームを通して行われる, そして、放熱能力は制限される, 低電力LEDパッケージに適したもの.

Metal core printed circuit board: complex manufacturing process and fewer practical applications
The processing and manufacturing process of aluminum-based PCB 複雑で高価である, そして、アルミニウムの熱膨張係数は、チップ材料と全く異なる, したがって、それは実際に使用されることはめったにない. ほとんどのハイパワーLEDパッケージは、この種の PCB, そして、価格は中と高価格の間です.
一般的な高出力LED放熱の現在の生産 PCB絶縁層の熱伝導率は極めて低い, そして、絶縁層の存在は、高温はんだ付けに耐えることができない, これはパッケージ構造の最適化を制限し、LEDの放熱性に寄与しない.

シリコンベースパッケージング PCBチャレンジ, the yield rate is less than 60%
Silicon-based PCB絶縁層の準備におけるS面の挑戦, メタルレイヤー, バイア, また、歩留りは60 %を超えない. LEDパッケージとしてシリコン系材料を用いる PCB 半導体産業におけるLED業界での技術開発. シリコンベースの熱伝導率と熱膨張特性 PCBsは、シリコンがLEDのより良いパッケージ材料であることを示している. シリコンの熱伝導率は140 Wである/エボリューション. LEDパッケージングへの応用, 結果として生じる熱抵抗は0である.66 k/Wそして、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パッケージング分野で広く使用されている, 関連機器や材料を含む成熟している. したがって, シリコンをLEDパッケージにすると PCB, 大量生産は容易.
しかし, シリコンダイオード PCB 包装には多くの技術的問題がある. 例えば, 材料に関して, シリコンは壊れやすい, そして、メカニズムの強さも問題です. 構造上, シリコンは優れた熱伝導体であるが, 絶縁性が低く、酸化して絶縁しなければならない. 加えて, 金属層は、電気メッキと組み合わせたスパッタリングによって調製する必要がある, そして、伝導の穴は、腐食によって、作られる必要がある. 一般に, 絶縁層の調製, メタルレイヤー, そして、ビアはすべて挑戦に直面している, また、収量率は高くない.

セラミックパッケージ PCB: improve heat dissipation efficiency to meet the needs of ハイパワー LEDs
The ceramic substrate with high thermal conductivity significantly improves the heat dissipation efficiency and is the most suitable product for the development needs of high-power, 小型LED. セラミック PCB 新しい熱伝導性材料と新しい内部構造, アルミニウムの欠陥を補うもの PCB, これにより、全体の熱放散効果を改善する PCB. 放熱用セラミック材料の中で PCBs, BeOは熱伝導率が高い, しかし、その線膨張係数はシリコンのそれと非常に異なる, 製造中有害, は、それ自身のアプリケーションを制限するBNは全体的な性能が良い, しかし、それは PCB 材料は目立った利点がなく高価である. 現在研究・振興中のみ炭化ケイ素は高強度で熱伝導率が高い, しかし、その抵抗と絶縁耐圧は低い, そして、メタライズの後、接合は不安定です, 熱伝導率や誘電率の変化が絶縁パッケージとして適していない PCB material. Al 2 O 3セラミック基板は現在、最も広く生産され、最も広く使用されているセラミック基板であるが, その熱膨張係数は、Si単結晶のそれより高い, Al 2 O 3セラミック基板は高周波には適しない, high-power, 超大規模集積回路. 使用される. A 1 N結晶は熱伝導率が高く、半導体の新世代にとって理想的な材料であると考えられる PCB と包装.

アルペン セラミック 1990年代から広く研究され、徐々に発展してきた. 現在、一般的に有望な電子セラミック実装材料であると考えられている. AlNの放熱効率 ceramic PCB Al 2 O 3の7倍である. AlNの放熱効率 セラミック 高出力LEDへの応用は重要である, LEDの耐用年数を大いに増大させる.
The direct copper clad ceramic board (DBC) developed based on on-board packaging technology is also a セラミック 優れた熱伝導率. DBCは調製プロセスで接着剤を使用しない, 熱伝導率が良いので, 高強度, 強い絶縁, そして、熱膨張係数は、Siのような半導体材料と一致する. しかし, セラミック have low reactivity with metal materials, 濡れ性, メタライゼーションを実施することは困難である. Al 2 O 3と銅板の間の微細孔の問題を解決するのは難しい, これは、大量生産とこの製品の歩留まりをより困難にする., 国内外の研究者による研究の焦点. 現在, 中国では大量生産が可能である.
DPC セラミック 直接銅めっきセラミック板とも呼ばれる. DPC製品 高い回路精度と高い表面平坦性の特性を有する. LEDフリップチップに非常に適している/共晶技術. 高熱伝導性セラミック基板, 放熱効率は大幅に改善される. 高パワーの開発ニーズに最も適したクロスエイジ製品です, 小型LED.