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散热铝基板有(金属基散热板(包含散热铝基板,散热铜基板,散热铁基板))是一种独特的金属散热基覆铜板(,它具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能。
用途:功率混合IC(HIC)。
1.音频设备:输入、输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等。
2.电源设备:开关调节器`DC/AC转换器`SW调整器等。
3.通讯电子设备:高频增幅器`滤波电器`发报电路。
4.办公自动化设备:电动机驱动器等。
5.汽车:电子调节器`点火器`电源控制器等。
6.计算机:CPU板`软盘驱动器`电源装置等。
7.功率模块:换流器`固体继电器`整流电桥等。
8、灯具灯饰:随着节能灯的提倡推广,各种节能绚丽的LED灯大受市场欢迎,而应用于LED灯的铝基板也开始大规模应用。
一般来说铝基板的导热好,铝及其合金的导热系数一般为200左右,但是陶瓷的导热系数一般为0。5~2之间,我所知道的最新技术的陶瓷导热上并没说过详细导热系数,但是我觉得它的导热性不应该超过铝。
根据散热陶瓷和散热用铝的导热系数来看,氧化铍(BeO)瓷的导热系数是243,而铝的导热系数是204,氧化铍(BeO)瓷的散热要好一些。不过大部分金属的导热系数还是高于陶瓷的,陶瓷用在有腐蚀性的流体进行...
陶瓷基板散热好比较好,铝基板散热稍微比陶瓷的弱,比如是陶瓷基板的用途是: 1.大功率电力半导体模块;半导体致冷器、电子加热器;功率控制电路,功率混合电路。 2.智能功率组件;高频开关电源,固态继电器。...
日本电气化学(Denka)散热铝基板中文介绍
Insulated Metal Substrate HITT PLATE 绝缘高导热铝基板 DENKI KAGAKU KOGYO . 日本电气化学工业有限公司 DENKA The field suitable for Hybrid IC Audio 音频 Power AMP. 功率放大器 Pre-AMP. 前置放大器 Automotive 汽车 Regulator 调节器 EPS 应急电源装置 Power module 电源模块 New Usage 新应用 LED 发光二极管 Communication 通讯 High frequency AMP 高频放大器 Oscillator 振荡器 Micro-strip circuit 微带型混频器 HITTPLATE 高导热铝基板 (IMS) 标准 Computer 电脑 CPU board 中央处理器主板 Power supply 电源供应器
LED背光源渗透率加快 PCB厂纷切入高散热铝基板
就在发光二极管(LED)背光源取代冷阴极管(CCFL)于笔记型计算机的渗透率加速,并一步步进逼大型显示器、LCD TV之后,也使PCB相关业者针对其高散热的需求特性寻求切入。
经由以上散热途径解释,可得知散热基板材料的选择与其LED晶粒的封装方式于LED热散管理上占了极重要的一环,后段将针对LED散热铝基板做概略说明。
LED散热铝基板
LED散热铝基板主要是利用其散热基板材料本身具有较佳的热传导性,将热源从LED晶粒导出。因此,我们从LED散热途径叙述中,可将LED散热基板细分两 大类别,分别为(1)LED晶粒基板与(2)系统电路板,此两种不同的散热基板分别乘载着LED晶粒与LED晶片将LED晶粒发光时所产生的热能,经由 LED晶粒散热基板至系统电路板,而后由大气环境吸收,以达到热散之效果。 系统电路板
系统电路板主要是作为LED散热系统中,最后将热能导至散热鳍片、外壳或大气中的材料。近年来印刷电路板(PCB)的生产技术已非常纯熟,早期LED产品 的系统电路板多以PCB为主,但随着高功率LED的需求增加,PCB之材料散热能力有限,使其无法应用于其高功率产品,为了改善高功率LED 散热问题,近期已发展出高热导系数铝基板(MCPCB),利用金属材料散热特性较佳的特色,已达到高功率产品散热的目的。然而随着LED亮度与效能要求的 持续发展,尽管系统电路板能将LED 晶片所产生的热有效的散热到大气环境,但是LED晶粒所产生的热能却无法有效的从晶粒传导至系统电路板,异言之,当LED功率往更高效提升时,整个LED 的散热瓶颈将出现在LED晶粒散热基板,下段文章将针对LED晶粒基板做更深入的探讨。
LED晶粒基板
LED晶粒基板主要是作为LED 晶粒与系统电路板之间热能导出的媒介,藉由打线、共晶或覆晶的制程与LED 晶粒结合。而基于散热考量,目前市面上LED晶粒基板主要以陶瓷基板为主,以线路备制方法不同约略可区分为:厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶 瓷基板三种,在传统高功率LED元件,多以厚膜或低温共烧陶瓷基板作为晶粒散热基板,再以打金线方式将LED晶粒与陶瓷基板结合。如前言所述,此金线连结 限制了热量沿电极接点散失之效能。因此,近年来,国内外大厂无不朝向解决此问题而努力。其解决方式有二,其一为寻找高散热系数之基板材料,以取代氧化铝, 包含了矽基板、碳化矽基板、阳极化铝基板或氮化铝基板,其中矽及碳化矽基板之材料半导体特性,使其现阶段遇到较严苛的考验,而阳极化铝基板则因其阳极化氧 化层强度不足而容易因碎裂导致导通,使其在实际应用上受限,因而,现阶段较成熟且普通接受度较高的即为以氮化铝作为散热基板;然而,目前受限于氮化铝基板 不适用传统厚膜制程(材料在银胶印刷后须经850℃大气热处理,使其出现材料信赖性问题),因此,氮化铝基板线路需以薄膜制程备制。以薄膜制程备制之氮化 铝基板大幅加速了热量从LED晶粒经由基板材料至系统电路板的效能,因此大幅降低热量由LED晶粒经由金属线至系统电路板的负担,进而达到高热散的效果。
另一种热散的解决方案为将LED晶粒与其基板以共晶或覆晶的方式连结,如此一来,大幅增加经由电极导线至系统电路板之散热效率。然而此制程对于基板的布线 精确度与基板线路表面平整度要求极高,这使得厚膜及低温共烧陶瓷基板的精准度受制程网版张网问题及烧结收缩比例问题而不敷使用。现阶段多以导入薄膜陶瓷基 板,以解决此问题。薄膜陶瓷基板以黄光微影方式备制电路,辅以电镀或化学镀方式增加线路厚度,使得其产品具有高线路精准度与高平整度的特性。共晶/覆晶制 程辅以薄膜陶瓷散热基板势必将大幅提升LED的发光功率与产品寿命。
近年来,由于铝基板的开发,使得系统电路板的散热问题逐渐获得改善,甚而逐渐往可挠曲之软式电路板开发。另一方面,LED晶粒基板亦逐步朝向降低其热阻方向努力。
如何降低LED晶粒陶瓷散热基板的热阻为目前提升LED发光效率最主要的课题之一,若依其线路制作方法可区分为厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三种,分别说明如下:
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,目前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。
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。
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。
如何降低LED晶粒陶瓷散热基板的热阻为目前提升LED发光效率最主要的课题之一,若依其线路制作方法可区分为厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶瓷基板三种,分别说明如下:
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,目前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。
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。
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。