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PCB 뉴스

PCB 뉴스 - 전력 LED에서의 세라믹 PCB의 응용 비교 및 분석

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PCB 뉴스 - 전력 LED에서의 세라믹 PCB의 응용 비교 및 분석

전력 LED에서의 세라믹 PCB의 응용 비교 및 분석

2021-09-19
View:329
Author:Frank

세라믹 PCB가 전력 LED에 응용되는 비교 및 분석 전력 LED 패키지 PCB는 열과 공기가 대류하는 담체로서 그 열전도성은 LED의 열방출에 결정적인 역할을 한다.DPC 세라믹 PCB는 우수한 성능과 점차 낮아지는 가격으로 많은 전자 패키징 재료 중에서 강력한 경쟁력을 보이고 있으며 미래 전력 LED 패키징의 발전 추세이다.과학기술의 발전과 새로운 제조공예의 출현에 따라 열전도가 높은 도자기재료는 신형의 전자포장PCB재료로서 아주 넓은 응용전망을 갖고있다.LED 칩의 입력 전력이 계속 향상됨에 따라 큰 전력 소비로 인한 큰 열은 LED 패키징 재료에 대한 더 높은 업데이트 요구 사항을 제기합니다.LED 방열 채널에서 패키지된 PCB는 내부와 외부 방열 채널을 연결하는 핵심 부분으로 방열 채널, 회로 연결 및 칩의 물리적 지원 기능을 갖추고 있습니다.고출력 LED 제품의 경우 패키지 PCB는 칩과 일치하는 고전기 절연성, 높은 열전도성 및 열팽창 계수를 요구합니다.

수지 패키지 PCB: 지탱 원가가 높아도 여전히 보급하기 어렵다

회로 기판

Emc와 SMC는 모델링 설비에 대한 요구가 매우 높으며, 모델링 생산 라인 1개의 가격은 1000만 위안 정도이며, 아직 대규모로 보급하기 어렵다.최근 몇 년 동안 등장한 SMD LED 스탠드는 일반적으로 PPA (폴리 프탈레이트 디메틸 아미드) 수지를 원료로 고온 변성 엔지니어링 플라스틱 재료를 사용하고 변성 충전재를 첨가하여 PPA 원료의 일부 물리 화학 성능을 강화합니다.이를 통해 PPA 재료는 사출 성형 및 SMD LED 스탠드의 사용에 더 적합합니다.PPA 플라스틱의 열전도 계수는 매우 낮으며, 그 열방출은 주로 금속 와이어프레임을 통해 이루어지며, 열방출 능력은 제한적이며, 저전력 LED 패키지에만 적용된다.

금속심 인쇄회로기판: 제조공정이 복잡하고 실제응용이 비교적 적은 알루미니움기 PCB의 가공제조공정이 복잡하고 원가가 높으며 알루미니움의 열팽창계수는 칩재료와 아주 큰 차이가 있기에 실제응용에서 거의 사용하지 않는다.대부분의 고출력 LED 패키지는 이 PCB를 사용하며 가격은 중고가 사이입니다.현재 생산되고 있는 일반 고출력 LED 방열 PCB의 절연층은 열전도율이 매우 낮으며, 절연층의 존재로 인해 고온 용접을 견딜 수 없게 되어 패키징 구조의 최적화를 제한하고 LED의 방열에 불리하다.

실리콘 기반 패키징 PCB: 양률이 60% 미만인 실리콘 기반 PCB는 절연층, 금속층 및 구멍을 통과하는 제조 측면에서 도전에 직면하고 양률이 60% 를 넘지 않습니다.실리콘 기반 소재는 LED 패키징 PCB 기술로 사용되며 반도체 산업의 LED 산업에서 이미 응용되고 있습니다.실리콘 기반 PCB의 열전도성 및 열팽창 성능은 실리콘이 더 나은 LED 패키징 재료임을 보여줍니다.실리콘의 열전도 계수는 140W/m·K이다.LED 패키지에 적용할 때 발생하는 열 저항은 0.66K/W에 불과합니다.실리콘 기반 재료는 이미 반도체 제조 공정 및 관련 포장 분야에 광범위하게 응용되었으며, 관련된 관련 설비와 재료는 이미 상당히 성숙되었다.따라서 실리콘을 LED 패키징 PCB로 만들면 대규모 생산이 용이하다.그러나 LED 실리콘 PCB 패키지에는 여전히 많은 기술적 문제가 있습니다.예를 들어, 재료의 경우 실리콘이 쉽게 끊어지고 메커니즘의 강도에도 문제가 있습니다.구조로 볼 때 규소는 우수한 열전도체이지만 절연성이 비교적 낮아 반드시 산화와 절연을 진행해야 한다.이밖에 금속층은 사출과 전기도금을 결합하여 제조해야 하며 전도구멍은 부식을 통해 형성되여야 한다.일반적으로 절연층, 금속층 및 구멍을 통과하는 제조는 모두 도전에 직면하고 생산률이 높지 않다.

세라믹 패키지 PCB: 고출력 LED의 요구를 충족시키기 위해 발열 효율을 향상시키는 고열전도성을 갖춘 세라믹 기판은 발열 효율을 크게 향상시켜 고출력, 소형 LED 개발 수요에 가장 적합한 제품입니다.세라믹 PCB는 새로운 열전도성 소재와 새로운 내부 구조를 적용해 알루미늄 금속 PCB의 결함을 보완함으로써 PCB의 전반적인 열 방출 효과를 높였다.현재 PCB를 방열하는 데 사용되는 세라믹 재료 중 BeO는 비교적 높은 열전도성을 가지고 있지만, 그 선 팽창 계수는 실리콘의 선 팽창 계수와 매우 다르며, 제조 과정에서 독이 있어 그 자체의 응용을 제한한다;BN은 전반적인 성능은 좋지만 PCB로 사용된다. 이 소재는 뛰어난 장점이 없고 가격도 비싸다.그것은 현재 단지 연구와 보급 중에 있다;탄화규소는 고강도와 높은 열전도성을 가지고 있지만, 저항과 절연 내압이 낮고, 금속화 후 결합이 불안정하면 열전도 계수와 개전 상수의 변화를 초래할 수 있어 절연 패키지 PCB 재료로 적합하지 않다.비록 Al2O3 세라믹 라이닝은 현재 가장 널리 생산되고 가장 널리 사용되는 세라믹 라이닝이지만, 그 열팽창 계수는 Si 단결정보다 높기 때문에 Al2O3 세라믹 기판은 고주파, 고출력 및 매우 큰 규모의 집적 회로에 적합하지 않다..A1N 트랜지스터는 높은 열전도성을 가지고 있어 차세대 반도체 PCB와 패키지에 이상적인 재료로 여겨진다.

AlN 세라믹 PCB는 1990 년대 이후 광범위한 연구를 받고 점차 발전했습니다.현재 사람들은 보편적으로 그것이 전도가 유망한 전자 도자기 포장 재료라고 생각한다.AlN 세라믹 PCB의 발열 효율은 Al2O3의 7배입니다.AlN 세라믹 PCB는 고출력 LED에 적용되는 발열 효율이 뛰어나 LED의 사용 수명을 크게 향상시켰다.온보드 패키징 기술을 기반으로 개발된 다이렉트 복동 세라믹 보드(DBC)도 우수한 열전도성을 갖춘 세라믹 PCB다.DBC는 제조 과정에서 접착제를 사용하지 않기 때문에 열전도성이 좋고 강도가 높으며 절연성이 강하고 열팽창계수가 Si 등 반도체 소재와 일치한다. 그러나 세라믹 PCB는 금속 소재와 반응성이 낮고 윤습성이 떨어져 금속화가 어렵다.Al2O3와 동판 사이의 미세 구멍 문제를 해결하기 어렵기 때문에 이 제품의 대규모 생산과 생산량은 더욱 도전적입니다.,지금까지도 국내외 연구자 연구의 중점이다.현재 스톤그룹을 비롯한 소수의 회사만이 중국에서 대규모 생산을 할 수 있는 능력이 있다.DPC 세라믹 PCB는 직접 구리 도금 세라믹 보드라고도 합니다.DPC 제품은 회로 정밀도가 높고 표면 평평도가 높은 특징을 가지고 있다.그들은 LED 역장착 칩 / 공정 기술에 매우 적합합니다.열전도성이 높은 세라믹 기판을 사용하여 열 방출 효율이 현저하게 향상되었다.그것은 고출력, 소형 LED의 발전 수요에 가장 적합한 크로스 타임 제품이다.