淺談LED金屬封裝基板的應用優勢

目前常見的基板種類有硬式印刷電路板、高熱導係數鋁基板、陶瓷基板、軟式印刷電路板、金屬複合材料等。一般低功率LED封裝採用普通電子業界用的PCB版即可滿足需求,但是超過0.5W以上的LED封裝大多改用金屬系與陶瓷系高散熱基板,主要原因是基板的散熱性對LED的壽命與性能有直接影響,因此封裝基板成為設計高輝度LED商品應用時非常重要的元件。

在一般的電轉換成光的過程中,有將近80%成了熱量。這麼多的熱量,靠兩個引腳能把那麼多熱量完全導出去是不可能的。我們要靠熱沉來散熱。其實大量熱量在那麼小空間內不會燒掉顆粒,但會讓光越來越弱,也就是我們通常所說的光衰。只有熱量散發出去的快,光衰才越小。

下面,我們僅從金屬封裝基板的散熱性、熱膨脹性、和尺寸穩定性三個方面探討在LED元件中的應用優勢:

1、散熱性
目前,很多雙面板、多層板密度高、功率大,熱量散發難。常規的印製板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導體,層間絕緣,熱量散發不出去。電子設備局部發熱不排除,導致電子元器件高溫失效,而金屬基印製板可解決這一散熱難題。

2、熱膨脹性
熱脹冷縮是物質的共同本性,不同物質CTE(Coefficient of thermal expansion)即熱膨脹係數是不同的。印製板是樹脂+增強材料(如玻纖)+銅箔的複合物。在板面X-Y軸方向,印製板的熱膨脹係數(CTE)為13~18 PPM/℃,在板厚Z軸方向為80~90PPM/℃,而銅的CTE為16.8PPM/℃。片狀陶瓷晶片載體的CTE為6PPM/℃,印製板的金屬化孔壁和相連的絕緣壁在Z軸的CTE相差很大,產生的熱不能及時排除,熱脹冷縮使金屬化孔開裂、斷開,這樣機器設備就不可靠了。

SMT(表面貼裝技術)使這一問題更為突出,成為非解決不可的問題。因為表面貼裝的互連是通過表面焊點的直接連接來實現的,陶瓷晶片載體CTE為6,而FR4基材在X-Y向CTE為13~18,因此,貼裝連接焊點由於CTE不同,長時間經受應力會導致疲勞斷裂。
金屬基印製板可有效地解決散熱問題,從而使印製板上的元器件不同物質的熱脹冷縮問題緩解,提高了整機和電子設備的耐用性和可靠性。

3、尺寸穩定性
金屬基印製板,顯然尺寸要比絕緣材料的印製板穩定得多。鋁基印製板、鋁夾芯板,從30℃加熱至140~150℃,尺寸變化為2.5~3.0%。利用金屬基電路板具有優異的導熱能力、良好的機械加工性能及強度、良好的電磁遮罩性能、 良好的磁力性能。產品設計上遵循半導體導熱機理,因此不僅導熱金屬電路板(金屬PCB):鋁基板、銅基板具有良好的導熱、散熱性。且綠色又環保,既解決熱的問題又解決污染環境的問題。
 

RSS RSS     print 列印         announcements 線上投稿        
瀏覽人次:17012
【免責聲明】
1、「LEDinside」包含的內容和資訊是根據公開資料分析和演釋,該公開資料,屬可靠之來源搜集,但這些分析和資訊並未經獨立核實。本網站有權但無此義務,改善或更正在本網站的任何部分之錯誤或疏失。
2、任何在「LEDinside」上出現的資訊(包括但不限於公司資料、資訊、研究報告、產品價格等),力求但不保證資料的準確性,均只作為參考,您須對您自主決定的行為負責。如有錯漏,請以各公司官方網站公佈為準。
3、「LEDinside」資訊服務基於"現況"及"現有"提供,網站的資訊和內容如有更改恕不另行通知。
4、「LEDinside」尊重並保護所有使用用戶的個人隱私權,您註冊的用戶名、電子郵寄地址等個人資料,非經您親自許可或根據相關法律、法規的強制性規定,不會主動地洩露給協力廠商。
【版權聲明】
「LEDinside」所刊原創內容之著作權屬於「LEDinside」網站所有,未經本站之同意或授權,任何人不得以任何形式重制、轉載、散佈、引用、變更、播送或出版該內容之全部或局部,亦不得有其他任何違反本站著作權之行為。