散熱鋁基板有(金屬基散熱板(包含散熱鋁基板,散熱銅基板,散熱鐵基板))是一種獨(dú)特的金屬散熱基覆銅板(,它具有良好的導(dǎo)熱性、電氣絕緣性能和機(jī)械加工性能。
中文名稱(chēng) | 散熱鋁基板 | 外文名稱(chēng) | Heat dissipation aluminum plate |
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功率模塊 | 換流器`固體繼電器`整流電橋等 | 計(jì)算機(jī) | cPU板`軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器`電源裝置等 |
用途:功率混合IC(HIC)。
1.音頻設(shè)備:輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器等。
2.電源設(shè)備:開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器`DC/AC轉(zhuǎn)換器`SW調(diào)整器等。
3.通訊電子設(shè)備:高頻增幅器`濾波電器`發(fā)報(bào)電路。
4.辦公自動(dòng)化設(shè)備:電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器等。
5.汽車(chē):電子調(diào)節(jié)器`點(diǎn)火器`電源控制器等。
6.計(jì)算機(jī):CPU板`軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器`電源裝置等。
7.功率模塊:換流器`固體繼電器`整流電橋等。
8、燈具燈飾:隨著節(jié)能燈的提倡推廣,各種節(jié)能絢麗的LED燈大受市場(chǎng)歡迎,而應(yīng)用于LED燈的鋁基板也開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用。
一般來(lái)說(shuō)鋁基板的導(dǎo)熱好,鋁及其合金的導(dǎo)熱系數(shù)一般為200左右,但是陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0。5~2之間,我所知道的最新技術(shù)的陶瓷導(dǎo)熱上并沒(méi)說(shuō)過(guò)詳細(xì)導(dǎo)熱系數(shù),但是我覺(jué)得它的導(dǎo)熱性不應(yīng)該超過(guò)鋁。
根據(jù)散熱陶瓷和散熱用鋁的導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)看,氧化鈹(BeO)瓷的導(dǎo)熱系數(shù)是243,而鋁的導(dǎo)熱系數(shù)是204,氧化鈹(BeO)瓷的散熱要好一些。不過(guò)大部分金屬的導(dǎo)熱系數(shù)還是高于陶瓷的,陶瓷用在有腐蝕性的流體進(jìn)行...
陶瓷基板散熱好比較好,鋁基板散熱稍微比陶瓷的弱,比如是陶瓷基板的用途是: 1.大功率電力半導(dǎo)體模塊;半導(dǎo)體致冷器、電子加熱器;功率控制電路,功率混合電路。 2.智能功率組件;高頻開(kāi)關(guān)電源,固態(tài)繼電器。...
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Insulated Metal Substrate HITT PLATE 絕緣高導(dǎo)熱鋁基板 DENKI KAGAKU KOGYO . 日本電氣化學(xué)工業(yè)有限公司 DENKA The field suitable for Hybrid IC Audio 音頻 Power AMP. 功率放大器 Pre-AMP. 前置放大器 Automotive 汽車(chē) Regulator 調(diào)節(jié)器 EPS 應(yīng)急電源裝置 Power module 電源模塊 New Usage 新應(yīng)用 LED 發(fā)光二極管 Communication 通訊 High frequency AMP 高頻放大器 Oscillator 振蕩器 Micro-strip circuit 微帶型混頻器 HITTPLATE 高導(dǎo)熱鋁基板 (IMS) 標(biāo)準(zhǔn) Computer 電腦 CPU board 中央處理器主板 Power supply 電源供應(yīng)器
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就在發(fā)光二極管(LED)背光源取代冷陰極管(CCFL)于筆記型計(jì)算機(jī)的滲透率加速,并一步步進(jìn)逼大型顯示器、LCD TV之后,也使PCB相關(guān)業(yè)者針對(duì)其高散熱的需求特性尋求切入。
LED散熱鋁基板分類(lèi)
經(jīng)由以上散熱途徑解釋?zhuān)傻弥峄宀牧系倪x擇與其LED晶粒的封裝方式于LED熱散管理上占了極重要的一環(huán),后段將針對(duì)LED散熱鋁基板做概略說(shuō)明。
LED散熱鋁基板
LED散熱鋁基板主要是利用其散熱基板材料本身具有較佳的熱傳導(dǎo)性,將熱源從LED晶粒導(dǎo)出。因此,我們從LED散熱途徑敘述中,可將LED散熱基板細(xì)分兩 大類(lèi)別,分別為(1)LED晶?;迮c(2)系統(tǒng)電路板,此兩種不同的散熱基板分別乘載著LED晶粒與LED晶片將LED晶粒發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的熱能,經(jīng)由 LED晶粒散熱基板至系統(tǒng)電路板,而后由大氣環(huán)境吸收,以達(dá)到熱散之效果。 系統(tǒng)電路板
系統(tǒng)電路板主要是作為L(zhǎng)ED散熱系統(tǒng)中,最后將熱能導(dǎo)至散熱鰭片、外殼或大氣中的材料。近年來(lái)印刷電路板(PCB)的生產(chǎn)技術(shù)已非常純熟,早期LED產(chǎn)品 的系統(tǒng)電路板多以PCB為主,但隨著高功率LED的需求增加,PCB之材料散熱能力有限,使其無(wú)法應(yīng)用于其高功率產(chǎn)品,為了改善高功率LED 散熱問(wèn)題,近期已發(fā)展出高熱導(dǎo)系數(shù)鋁基板(MCPCB),利用金屬材料散熱特性較佳的特色,已達(dá)到高功率產(chǎn)品散熱的目的。然而隨著LED亮度與效能要求的 持續(xù)發(fā)展,盡管系統(tǒng)電路板能將LED 晶片所產(chǎn)生的熱有效的散熱到大氣環(huán)境,但是LED晶粒所產(chǎn)生的熱能卻無(wú)法有效的從晶粒傳導(dǎo)至系統(tǒng)電路板,異言之,當(dāng)LED功率往更高效提升時(shí),整個(gè)LED 的散熱瓶頸將出現(xiàn)在LED晶粒散熱基板,下段文章將針對(duì)LED晶粒基板做更深入的探討。
LED晶?;?/p>
LED晶粒基板主要是作為L(zhǎng)ED 晶粒與系統(tǒng)電路板之間熱能導(dǎo)出的媒介,藉由打線(xiàn)、共晶或覆晶的制程與LED 晶粒結(jié)合。而基于散熱考量,目前市面上LED晶?;逯饕蕴沾苫鍨橹鳎跃€(xiàn)路備制方法不同約略可區(qū)分為:厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷、以及薄膜陶 瓷基板三種,在傳統(tǒng)高功率LED元件,多以厚膜或低溫共燒陶瓷基板作為晶粒散熱基板,再以打金線(xiàn)方式將LED晶粒與陶瓷基板結(jié)合。如前言所述,此金線(xiàn)連結(jié) 限制了熱量沿電極接點(diǎn)散失之效能。因此,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外大廠(chǎng)無(wú)不朝向解決此問(wèn)題而努力。其解決方式有二,其一為尋找高散熱系數(shù)之基板材料,以取代氧化鋁, 包含了矽基板、碳化矽基板、陽(yáng)極化鋁基板或氮化鋁基板,其中矽及碳化矽基板之材料半導(dǎo)體特性,使其現(xiàn)階段遇到較嚴(yán)苛的考驗(yàn),而陽(yáng)極化鋁基板則因其陽(yáng)極化氧 化層強(qiáng)度不足而容易因碎裂導(dǎo)致導(dǎo)通,使其在實(shí)際應(yīng)用上受限,因而,現(xiàn)階段較成熟且普通接受度較高的即為以氮化鋁作為散熱基板;然而,目前受限于氮化鋁基板 不適用傳統(tǒng)厚膜制程(材料在銀膠印刷后須經(jīng)850℃大氣熱處理,使其出現(xiàn)材料信賴(lài)性問(wèn)題),因此,氮化鋁基板線(xiàn)路需以薄膜制程備制。以薄膜制程備制之氮化 鋁基板大幅加速了熱量從LED晶粒經(jīng)由基板材料至系統(tǒng)電路板的效能,因此大幅降低熱量由LED晶粒經(jīng)由金屬線(xiàn)至系統(tǒng)電路板的負(fù)擔(dān),進(jìn)而達(dá)到高熱散的效果。
另一種熱散的解決方案為將LED晶粒與其基板以共晶或覆晶的方式連結(jié),如此一來(lái),大幅增加經(jīng)由電極導(dǎo)線(xiàn)至系統(tǒng)電路板之散熱效率。然而此制程對(duì)于基板的布線(xiàn) 精確度與基板線(xiàn)路表面平整度要求極高,這使得厚膜及低溫共燒陶瓷基板的精準(zhǔn)度受制程網(wǎng)版張網(wǎng)問(wèn)題及燒結(jié)收縮比例問(wèn)題而不敷使用?,F(xiàn)階段多以導(dǎo)入薄膜陶瓷基 板,以解決此問(wèn)題。薄膜陶瓷基板以黃光微影方式備制電路,輔以電鍍或化學(xué)鍍方式增加線(xiàn)路厚度,使得其產(chǎn)品具有高線(xiàn)路精準(zhǔn)度與高平整度的特性。共晶/覆晶制 程輔以薄膜陶瓷散熱基板勢(shì)必將大幅提升LED的發(fā)光功率與產(chǎn)品壽命。
近年來(lái),由于鋁基板的開(kāi)發(fā),使得系統(tǒng)電路板的散熱問(wèn)題逐漸獲得改善,甚而逐漸往可撓曲之軟式電路板開(kāi)發(fā)。另一方面,LED晶?;逡嘀鸩匠蚪档推錈嶙璺较蚺?。
如何降低LED晶粒陶瓷散熱基板的熱阻為目前提升LED發(fā)光效率最主要的課題之一,若依其線(xiàn)路制作方法可區(qū)分為厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三種,分別說(shuō)明如下:
厚膜陶瓷基板 厚膜陶瓷基板乃采用網(wǎng)印技術(shù)生產(chǎn),藉由刮刀將材料印制于基板上,經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)、雷射等步驟而成,目前國(guó)內(nèi)厚膜陶瓷基板主要制造商為禾伸堂、九豪等公司。 一般而言,網(wǎng)印方式制作的線(xiàn)路因?yàn)榫W(wǎng)版張網(wǎng)問(wèn)題,容易產(chǎn)生線(xiàn)路粗糙、對(duì)位不精準(zhǔn)的現(xiàn)象。因此,對(duì)于未來(lái)尺寸要求越來(lái)越小,線(xiàn)路越來(lái)越精細(xì)的高功率LED產(chǎn) 品,亦或是要求對(duì)位準(zhǔn)確的共晶或覆晶制程生產(chǎn)的LED產(chǎn)品而言,厚膜陶瓷基板的精確度已逐漸不敷使用。
低溫共燒多層陶瓷
低溫共燒多層陶瓷技術(shù),以陶瓷作為基板材料,將線(xiàn)路利用網(wǎng)印方式印刷于基板上,再整合多層的陶瓷基板,最后透過(guò)低溫?zé)Y(jié)而成。而低溫共燒多層陶瓷基板之金屬線(xiàn)路層亦是利用網(wǎng)印制程制成,同樣有可能因張網(wǎng)問(wèn)題造成對(duì)位誤差,此外,多層陶瓷疊壓燒結(jié)后,還會(huì)考量其收 縮比例的問(wèn)題。因此,若將低溫共燒多層陶瓷使用于要求線(xiàn)路對(duì)位精準(zhǔn)的共晶/覆晶LED產(chǎn)品,將更顯嚴(yán)苛。
薄膜陶瓷基板
為了改善厚膜制程張網(wǎng)問(wèn)題,以及多層疊壓燒結(jié)后收縮比例問(wèn)題,近來(lái)發(fā)展出薄膜陶瓷基板作為L(zhǎng)ED晶粒的散熱基板。薄膜散熱基板乃運(yùn)用濺鍍、電/電化學(xué)沉 積、以及黃光微影制程制作而成,具備:
(1)低溫制程(300℃以下),避免了高溫材料破壞或尺寸變異的可能性;
(2)使用黃光微影制程,讓基板上的線(xiàn)路 更加精確;
(3)金屬線(xiàn)路不易脫落…等特點(diǎn),因此薄膜陶瓷基板適用于高功率、小尺寸、高亮度的LED,以及要求對(duì)位精確性高的共晶/覆晶封裝制程。
LED散熱鋁基板基板介紹
如何降低LED晶粒陶瓷散熱基板的熱阻為目前提升LED發(fā)光效率最主要的課題之一,若依其線(xiàn)路制作方法可區(qū)分為厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三種,分別說(shuō)明如下:
厚膜陶瓷基板 厚膜陶瓷基板乃采用網(wǎng)印技術(shù)生產(chǎn),藉由刮刀將材料印制于基板上,經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)、雷射等步驟而成,目前國(guó)內(nèi)厚膜陶瓷基板主要制造商為禾伸堂、九豪等公司。 一般而言,網(wǎng)印方式制作的線(xiàn)路因?yàn)榫W(wǎng)版張網(wǎng)問(wèn)題,容易產(chǎn)生線(xiàn)路粗糙、對(duì)位不精準(zhǔn)的現(xiàn)象。因此,對(duì)于未來(lái)尺寸要求越來(lái)越小,線(xiàn)路越來(lái)越精細(xì)的高功率LED產(chǎn) 品,亦或是要求對(duì)位準(zhǔn)確的共晶或覆晶制程生產(chǎn)的LED產(chǎn)品而言,厚膜陶瓷基板的精確度已逐漸不敷使用。
低溫共燒多層陶瓷
低溫共燒多層陶瓷技術(shù),以陶瓷作為基板材料,將線(xiàn)路利用網(wǎng)印方式印刷于基板上,再整合多層的陶瓷基板,最后透過(guò)低溫?zé)Y(jié)而成。而低溫共燒多層陶瓷基板之金屬線(xiàn)路層亦是利用網(wǎng)印制程制成,同樣有可能因張網(wǎng)問(wèn)題造成對(duì)位誤差,此外,多層陶瓷疊壓燒結(jié)后,還會(huì)考量其收 縮比例的問(wèn)題。因此,若將低溫共燒多層陶瓷使用于要求線(xiàn)路對(duì)位精準(zhǔn)的共晶/覆晶LED產(chǎn)品,將更顯嚴(yán)苛。
薄膜陶瓷基板
為了改善厚膜制程張網(wǎng)問(wèn)題,以及多層疊壓燒結(jié)后收縮比例問(wèn)題,近來(lái)發(fā)展出薄膜陶瓷基板作為L(zhǎng)ED晶粒的散熱基板。薄膜散熱基板乃運(yùn)用濺鍍、電/電化學(xué)沉 積、以及黃光微影制程制作而成,具備:
(1)低溫制程(300℃以下),避免了高溫材料破壞或尺寸變異的可能性;
(2)使用黃光微影制程,讓基板上的線(xiàn)路 更加精確;
(3)金屬線(xiàn)路不易脫落…等特點(diǎn),因此薄膜陶瓷基板適用于高功率、小尺寸、高亮度的LED,以及要求對(duì)位精確性高的共晶/覆晶封裝制程。