Le circuit imprimé du boîtier LED de puissance agit comme un vecteur de chaleur et de convection d'air, et sa conductivité thermique joue un rôle décisif dans la dissipation thermique du circuit imprimé en céramique LED.DPC montre une forte compétitivité parmi de nombreux matériaux d'emballage électronique avec ses excellentes performances et son prix progressivement décroissant , qui est la tendance du développement futur des emballages LED de puissance.Avec le développement de la science et de la technologie et l'émergence de nouveaux procédés de préparation, les matériaux céramiques à haute conductivité thermique ont de larges perspectives d'application en tant que nouveaux matériaux PCB d'emballage électronique.
Avec l'amélioration continue de la puissance d'entrée des puces LED, la grande chaleur générée par la grande puissance de dissipation a mis en avant des exigences plus récentes et plus élevées pour les matériaux d'emballage LED.Dans le canal de dissipation thermique des LED, le PCB d'emballage est le lien clé reliant les chemins de dissipation thermique internes et externes, et a les fonctions de canal de dissipation thermique, de connexion de circuit et de support physique pour la puce.Pour haute puissanceProduits LED, le circuit imprimé d'emballage nécessite une isolation électrique élevée, une conductivité thermique élevée et un coefficient de dilatation thermique correspondant à la puce.
Mais PCB en boîtier à base de résine: le coût élevé du support est encore difficile à vulgariser.EMC et SMC ont des exigences élevées en matière d'équipement de moulage par compression.Le prix d'une ligne de production de moulage par compression est d'environ 10 millions de yuans, et il est encore difficile de la vulgariser à grande échelle.Les supports LED SMD qui ont émergé ces dernières années utilisent généralement des matériaux plastiques techniques modifiés à haute température, utilisant de la résine PPA comme matières premières et ajoutant des charges modifiées pour améliorer certaines propriétés physiques et chimiques des matières premières PPA, de sorte que les matériaux PPA conviennent mieux à moulage par injection.Et l'utilisation du support LED SMD.La conductivité thermique du plastique PPA est très faible et sa chaleur
la dissipation s'effectue principalement à travers la grille de connexion métallique.La capacité de dissipation thermique est limitée et ne convient qu'aux emballages LED de faible puissance.
Cartes de circuits imprimés à noyau métallique : processus de fabrication complexes et applications moins pratiques.Le processus de traitement et de fabrication des PCB à base d'aluminium est compliqué et le coût est élevé.Le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium est assez différent de celui du matériau de la puce et il est rarement utilisé dans des applications pratiques.La plupart des packages LED haute puissance utilisent ce type de PCB, et le prix se situe entre le prix moyen et le prix élevé.C'est bon pourMini-affichage LED.Le PCB de dissipation thermique LED haute puissance actuel en production a une très faible conductivité thermique de la couche isolante, et en raison de l'existence de la couche isolante, il ne peut pas résister à la soudure à haute température, ce qui limite l'optimisation de la structure du boîtier et est pas propice à la dissipation thermique des LED.
PCB d'emballage à base de silicium : face aux défis, le taux de rendement est inférieur à 60 %. Les PCB à base de silicium sont confrontés à des défis dans la préparation des couches isolantes, des couches métalliques et des vias, et le taux de rendement ne dépasse pas 60 %.Les matériaux à base de silicium sont utilisés comme technologie de PCB d'emballage LED, qui est utilisée dans leIndustrie des LEDdans l'industrie des semi-conducteurs.Les propriétés de conductivité thermique et de dilatation thermique des PCB à base de silicium indiquent que le silicium est un matériau d'emballage plus approprié pour les LED.La conductivité thermique
de silicium est de 140W/m·K.Lorsqu'il est utilisé dans un emballage LED, la résistance thermique causée par celui-ci n'est que de 0,66 K/W ;et les matériaux à base de silicium ont été largement utilisés dans les processus de fabrication de semi-conducteurs et les domaines d'emballage associés, impliquant des équipements et des matériaux associés.assez mature.Par conséquent, si le silicium est transformé en PCB de boîtier LED, la production de masse est facile.Cependant, il existe encore de nombreux problèmes techniques dans les emballages de PCB en silicium LED.Par exemple, en termes de matériaux, les matériaux en silicium se cassent facilement, et il y a aussi un problème avec la résistance du mécanisme.En termes de structure, bien que le silicium soit un excellent conducteur thermique, il possède une mauvaise isolation et doit être oxydé et isolé.De plus, la couche métallique doit être préparée par pulvérisation cathodique combinée à une galvanoplastie, et le trou conducteur doit être préparé par gravure.En général, la préparation des couches isolantes, des couches métalliques et des vias est confrontée à des défis, et le rendement n'est pas élevé.
Circuit imprimé en céramique : améliorez l'efficacité de la dissipation thermique pour répondreLED haute puissanceDemandes.Avec la matrice céramique à haute conductivité thermique, l'efficacité de la dissipation thermique est considérablement améliorée, et c'est le produit le plus adapté aux besoins de développement de LEDS haute puissance et de petite taille.Les PCB en céramique ont de nouveaux matériaux de conductivité thermique et de nouvelles structures internes, qui compensent les défauts des PCB en métal aluminium, améliorant ainsi l'effet global de dissipation thermique du PCB.Parmi les matériaux céramiques utilisables pour la dissipation thermique des PCB, le BEO a une conductivité thermique élevée, mais son coefficient de dilatation linéaire est très différent de celui du silicium, et il est toxique lors de sa fabrication, ce qui limite sa propre application ;BN a de bonnes performances globales, mais en tant que PCB Le matériau n'a pas d'avantages exceptionnels et est coûteux, et n'est actuellement qu'en recherche et promotion;le carbure de silicium a une résistance élevée et une conductivité thermique élevée, mais sa résistance et sa tension de tenue diélectrique sont faibles, et la liaison après la métallisation est instable, ce qui entraînera des changements dans la conductivité thermique et la constante diélectrique ne doit pas être utilisé comme matériaux de PCB d'emballage isolants.Bien que le substrat en céramique Al2O3 soit actuellement le substrat en céramique le plus produit et le plus utilisé, en raison de son coefficient de dilatation thermique supérieur à celui du monocristal de Si, le substrat en céramique Al2O3 ne convient pas aux applications intégrées à haute fréquence, haute puissance et à très grande échelle. circuits.utilisé dans. Le cristal A1N a une conductivité thermique élevée et est considéré comme un matériau idéal pour les circuits imprimés et les emballages semi-conducteurs de nouvelle génération.
Le PCB en céramique AlN a été largement étudié et progressivement développé depuis les années 1990.Il est actuellement généralement considéré comme un matériau d'emballage en céramique électronique prometteur.L'efficacité de dissipation thermique du PCB en céramique AlN est jusqu'à 7 fois celle de l'Al2O3.L'avantage de dissipation thermique du circuit imprimé en céramique AlN appliqué aux LED haute puissance est remarquable, améliorant ainsi considérablement la durée de vie des LED.Le circuit imprimé en céramique DPC est également connu sous le nom de carte céramique cuivrée directe.Les produits DPC ont les caractéristiques d'une précision de circuit élevée et d'une planéité de surface élevée.Il s'agit d'un produit intergénérationnel qui convient le mieux aux besoins de développement de LED haute puissance et de petite taille.
Heure de publication : 29 août 2022