高功率LED封裝之金屬封裝基板
摘要: 目前高功率LED的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,隨之而來(lái)的問(wèn)題是當(dāng)LED的輸出功率較小時(shí),可以使用傳統(tǒng)FR4等玻璃環(huán)氧樹(shù)脂封裝基板,然而照明用高功率LED的發(fā)光效率只有20%~30%,且芯片面積非常小。
高功率LED封裝基板是利用環(huán)氧樹(shù)脂系接著劑將銅箔黏貼在金屬基材的表面,透過(guò)金屬基材與絕緣層材質(zhì)的組合變化,制成各種用途的LED封裝基板。高散熱性是高功率LED封裝用基板不可或缺的基本特性,因此上述金屬系LED封裝基板使用鋁與銅等材料,絕緣層大多使用高熱傳導(dǎo)性無(wú)機(jī)填充物(Filler)的環(huán)氧樹(shù)脂。鋁質(zhì)基板是應(yīng)用鋁的高熱傳導(dǎo)性與輕量化特性制成高密度封裝基板,目前已經(jīng)應(yīng)用在空調(diào)機(jī)的轉(zhuǎn)換器(Inverter)、通訊設(shè)備的電源基板等領(lǐng)域,也同樣適用于高功率LED封裝。
一般來(lái)說(shuō),金屬封裝基板的等價(jià)熱傳導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)大約是2W/mK,為滿足客戶4W~6W/mK高功率化的需要,已經(jīng)推出等價(jià)且熱傳導(dǎo)率超過(guò)8W/mK的金屬系封裝基板。由于硬質(zhì)金屬系封裝基板主要目的是支援高功率LED封裝,因此各封裝基板廠商正積極開(kāi)發(fā)可以提高熱傳導(dǎo)率的技術(shù)。硬質(zhì)金屬系封裝基板的主要特徵是高散熱性。高熱傳導(dǎo)性絕緣層封裝基板,可以大幅降低LED芯片的溫度。此外基板的散熱設(shè)計(jì),透過(guò)散熱膜片與封裝基板組合,還可以延長(zhǎng)LED芯片的使用壽命。
金屬系封裝基板的缺點(diǎn)是基材的金屬熱膨脹係數(shù)非常大,容易受到熱迴圈沖擊,如果高功率LED封裝使用氮化鋁時(shí),金屬系封裝基板可能會(huì)發(fā)生不協(xié)調(diào)的問(wèn)題,因此必須設(shè)法吸收LED模組各材料熱膨脹係數(shù)差異造成的熱應(yīng)力,以此緩和熱應(yīng)力進(jìn)而提高封裝基板的可靠性。(編輯:XGY)
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