LED散热基板有哪些分类?LED散热基板发展趋势如何?
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以下内容中,小编将对LED散热基板的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对LED散热基板的了解,和小编一起来看看吧。
一、LED散热基板分类
1、厚膜陶瓷基板
厚膜陶瓷基板乃采用网印技术生产,藉由刮刀将材料印制于基板上,经过干燥、烧结、雷射等步骤而成,国内厚膜陶瓷基板主要制造商为禾伸堂、九豪等公司。 一般而言,网印方式制作的线路因为网版张网问题,容易产生线路粗糙、对位不精准的现象。因此,对于未来尺寸要求越来越小,线路越来越精细的高功率LED产 品,亦或是要求对位准确的共晶或覆晶制程生产的LED产品而言,厚膜陶瓷基板的精确度已逐渐不敷使用。
2、低温共烧多层陶瓷
低温共烧多层陶瓷技术,以陶瓷作为基板材料,将线路利用网印方式印刷于基板上,再整合多层的陶瓷基板,最后透过低温烧结而成,而其国内主要制造商有璟德电子、鋐鑫等公司。而低温共烧多层陶瓷基板之金属线路层亦是利用网印制程制成,同样有可能因张网问题造成对位误差,此外,多层陶瓷叠压烧结后,还会考量其收 缩比例的问题。因此,若将低温共烧多层陶瓷使用于要求线路对位精准的共晶/覆晶LED产品,将更显严苛。
3、薄膜陶瓷基板
为了改善厚膜制程张网问题,以及多层叠压烧结后收缩比例问题,近来发展出薄膜陶瓷基板作为LED晶粒的散热基板。薄膜散热基板乃运用溅镀、电/电化学沉积、以及黄光微影制程制作而成,具备:
(1)低温制程(300℃以下),避免了高温材料破坏或尺寸变异的可能性;
(2)使用黄光微影制程,让基板上的线路 更加精确;
(3)金属线路不易脱落…等特点,因此薄膜陶瓷基板适用于高功率、小尺寸、高亮度的LED,以及要求对位精确性高的共晶/覆晶封装制程。国内主要以瑷司柏电子与同欣电等公司,具备了专业薄膜陶瓷基板生产能力。
二、LED散热基板发展趋势
1、封装方式更进化
由于高亮度高功率LED系统所衍生的热问题将是影响产品功能优劣关键,要将LED组件的发热量迅速排出至周遭环境,首先必须从封装层级(L1&L2)的热管理着手;目前的作法是将LED晶粒以焊料或导热膏接着在一均热片上,经由均热片降低封装模块的热阻抗,这也是目前市面上最常见的LED封装模块,主要来源有Lumileds、OSRAM、Cree和Nicha等LED国际知名厂商。
这些LED模块在实际应用可组装在一整排呈线光源,或作成数组排列或圆形排列,再接合在一片散热基板上作为面光源。但对于许多终端的应用产品,如迷你型投影机、车用及照明用灯源,在特定面积下所需的流明量需超过上千流明或上万流明,单靠单晶粒封装模块显然不足以应付,走向多芯片LED封装,及芯片直接黏着基板已是未来发展趋势。
在LED实际产品应用上,不论用于显示器背光源、指示灯或一般照明,通常会视需要将多个LED组装在一电路基板上。电路基板一方面扮演着承载LED模块结构,另一方面,随着LED输出功率越来越高,基板还必须扮演散热的角色,以将LED芯片产生的热传递出去,在材料选择上,因此必须兼顾结构强度及散热需求。
2、需顾虑材料成本
传统LED功率不大,散热问题不严重,只要运用一般电子用的铜箔印刷电路板即足以应付,但随着高功率LED越来越盛行,此板已不足以应付散热需求,因此需再将印刷电路板贴附在一金属板上,即所谓的MetalCorePCB,以改善其传热路径。
另外也有一种做法直接在铝基板表面直接作绝缘层或称介电层,再在介电层表面作电路层,如此LED模块即可直接将导线接合在电路层上。同时为避免因介电层的导热性不佳而增加热阻抗,有时会采取穿孔方式,以便让LED模块底端的均热片直接接触到金属基板,即所谓芯片直接黏着。
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