高功率LED散熱解決方案

時(shí)間：2020-01-05作者：廣州市番禺**毅電子廠瀏覽：418

LED具有多項(xiàng)成熟優(yōu)勢，例如：**、省電、高反響速度、壽命長，以及不含汞等多項(xiàng)環(huán)保長處。加上體積小、分量輕與可在各類外表設(shè)置等組件特征，已成為**燈具與組件廠積極開拓的使用光源，但實(shí)踐上LED在我們所輸入的動(dòng)力中，僅有兩成動(dòng)力可以轉(zhuǎn)換為光能，剩下的八成動(dòng)力多半角成廢熱閑逸...

一般來說，LED的結(jié)面溫度與發(fā)光效率是敵對的數(shù)值，當(dāng)結(jié)面溫度添加，發(fā)光效率會(huì)降低。例如：結(jié)面溫度繼續(xù)若從室溫提拔到100度時(shí)，發(fā)光效率將可削減70%左右。還，若將存眷**移轉(zhuǎn)至運(yùn)用壽命局部進(jìn)行微觀檢視，在測試數(shù)據(jù)可以很分明發(fā)目前70度高溫上下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，LED的運(yùn)用壽命即有75%闌珊情況！因而，若要讓LED發(fā)光源能到達(dá)優(yōu)化的使用顯示，不論是發(fā)光效率的提拔、照樣運(yùn)用壽命的延伸，LED「散熱」設(shè)計(jì)就成為相當(dāng)主要的要害技能。而LED的散熱辦法，從LED組件結(jié)構(gòu)可發(fā)現(xiàn)，散熱的瓶頸會(huì)首要是LED晶粒與承載晶粒的載板，以及LED組件與裝置于系統(tǒng)主板上的電路載板，根本上承載LED晶粒的載板屬于LED封裝制程中可以介入節(jié)制的要害點(diǎn)，

而LED組件與所裝置的電路板載板散熱關(guān)系，則是普通LED模塊廠所存眷的散熱改善**。在LED晶粒載板局部，首要是將LED晶粒在光進(jìn)程所發(fā)生的中心熱源，疾速傳導(dǎo)到外部要害。當(dāng)前高功率的LED組件方面，已逐步采用散熱效率相對較佳的陶瓷基板，如薄膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷、厚膜陶瓷基板以及銅直接接合陶瓷板(DBC)等基板。

低溫共燒多層陶瓷基板技能是接納用陶瓷資料，作為基板根底資料的伎倆，制造方法是預(yù)先將相關(guān)線路透過網(wǎng)印手法印刷在基板外表，進(jìn)而整合多層陶瓷基板制造，而較終的制程階段則是使用低溫?zé)Y(jié)制造而成。但低溫共燒多層陶瓷基板的制造伎倆繁復(fù)，加上金屬線路局部為采用網(wǎng)印方法處置，在對位誤差和準(zhǔn)確度局部仍會(huì)呈現(xiàn)能夠的技能限制，而多層陶瓷構(gòu)造經(jīng)由燒結(jié)制造進(jìn)程，也會(huì)遭遇熱脹、冷縮的問題，若想在低溫共燒多層陶瓷基板上再使用需針對對位較為**要求的覆晶制造LED組件產(chǎn)物，其終端產(chǎn)物的良率提拔將是一大應(yīng)戰(zhàn)。

厚膜陶瓷基板相同也是接納網(wǎng)印方法制造，其工法是預(yù)先將資料印制到基板外表，當(dāng)印刷內(nèi)容物枯燥后，基板再經(jīng)由燒結(jié)順序、雷射處置等步調(diào)，完成厚膜陶瓷基板整個(gè)制造流程。與低溫共燒多層陶瓷一樣，厚膜陶瓷基板一樣會(huì)遭碰到精細(xì)度的問題，尤其是對位會(huì)有誤差、線路型態(tài)較為粗拙，在產(chǎn)物不時(shí)要求集積化、小型化的趨向下，厚陶瓷基板的制造方法將會(huì)遭遇產(chǎn)物小型化的嚴(yán)苛應(yīng)戰(zhàn)，相同在面臨共晶、覆晶的制造需求時(shí)，厚膜陶瓷基板也會(huì)有對位與準(zhǔn)確度的物理限制存在。

DBC直接接合銅基板，將高絕緣性的Al2O3 或AlN 陶瓷基板的單面或雙面覆上銅金屬后，經(jīng)由高溫 1065~1085℃的情況加熱，使銅金屬因高溫氧化、分散與Al2O3 材質(zhì)發(fā)生(Eutectic) 共晶熔體，使銅金與陶瓷基板黏合，構(gòu)成陶瓷復(fù)合金屬基板，較終根據(jù)線路設(shè)計(jì)，以蝕刻方法備制線路與低溫共燒多層陶瓷、厚膜陶瓷基板基板技能分歧的是，薄膜陶瓷基板則是接納濺鍍伎倆或是化學(xué)沈積方法，或佐以黃光微影制程制造，個(gè)中，透過黃光微影會(huì)使線路精細(xì)度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)逾越低溫共燒多層陶瓷與厚膜陶瓷基板制造方法，而300度低溫制程可防止陶瓷基板的體積變異問題，固然長處較多，其制造本錢也相對添加。

璦司柏電子總司理莊弘毅博士透露表現(xiàn)，當(dāng)前的薄膜陶瓷基板有個(gè)缺陷，讓很多封裝廠猶疑能否立刻進(jìn)入這個(gè)范疇，就是薄膜陶瓷基板是平面沒有凹槽的構(gòu)造，讓熒光粉的填充須借助昂貴的設(shè)備。針對這一點(diǎn)，璦司柏再次提出一種新型的的立體構(gòu)造，不單能應(yīng)用薄膜微影制程制造線路，較應(yīng)用共同的設(shè)計(jì)，制造出立體的凹槽構(gòu)造。此構(gòu)造將使得高功率LED的封裝不再高不可攀。而這種立體構(gòu)造的薄膜散熱基板，尤其合適多晶封裝的須求。因而薄膜陶瓷散熱基板的封裝將可擴(kuò)展成單晶及多晶的封裝以契合各類使用須求。陶瓷除了散熱外，較可供應(yīng)平安的耐電壓品級，關(guān)于照明燈具愈來愈多安規(guī)的須求，陶瓷散熱基板將可契合將來的須求。

莊弘毅還指出，當(dāng)前的陶瓷基板原料以氧化鋁及氮化鋁為主，都是無毐的成份，也很像地球本來存在的礦物質(zhì)。在將來資本收受接管的局部，不致對地球發(fā)生過多的渣滓。別的值得一提的是，陶瓷的價(jià)錢已不再是高不可攀，當(dāng)前的單元面積價(jià)錢已逐步迫近MCPCB。但陶瓷的特征卻不是MCPCB可及，因而，我們特殊提出一個(gè)新的名詞，LED的「新石器時(shí)代」將要降臨。


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