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      行業新聞

      四種功率型LED封裝基板對比分析

      閱讀數: 2013

      功率型LED封裝基板作為熱與空氣對流的載體,其熱導率對LED的散熱起著決定性作用。DPC陶瓷基板以其優良的性能和逐漸降低的價格,在眾多電子封裝材料中顯示出很強的競爭力,是未來功率型LED封裝發展的趨勢。

       

      隨著科學技術的發展、新制備工藝的出現,高導熱陶瓷材料作為新型電子封裝基板材料,應用前景十分廣闊。

       

       

       

      隨著LED芯片輸入功率的不斷提高,大耗散功率帶來的大發熱量給LED封裝材料提出了更新、更高的要求。在LED散熱通道中,封裝基板是連接內外散熱通路的關鍵環節,兼有散熱通道、電路連接和對芯片進行物理支撐的功能。

       

      對高功率LED產品來講,其封裝基板要求具有高電絕緣性、高導熱性、與芯片匹配的熱膨脹系數等特性。

       

      樹脂基封裝基板:配套成本高普及尚有難度

       

      EMC和SMC對模壓成型設備要求高,一條模壓成型生產線價格在1000萬元左右,大規模普及尚有難度。

       

      近幾年興起的貼片式LED支架一般采用高溫改性工程塑膠料,以PPA(聚鄰苯二甲酰胺)樹脂為原料,通過添加改性填料來增強PPA原料的某些物理、化學性質,從而使PPA材料更加適合注塑成型及貼片式LED支架的使用。PPA塑料導熱性能很低,其散熱主要通過金屬引線框架進行,散熱能力有限,只適用于小功率LED封裝。

       

       

       

      隨著業界對LED散熱的重視,兩種新的熱固性塑膠料——環氧塑封料(EMC)和片狀模塑料(SMC)被引入貼片式LED支架中。

       

      EMC是以高性能酚醛樹脂為固化劑、導熱系數較高的硅微粉等為填料、多種助劑混配而成的粉狀模塑料。SMC主要是由30%左右的不飽和樹脂、40%左右的玻璃纖維、無機填料以及其他添加劑組成。

       

      這兩種熱固性模塑料熱固化溫度在150℃左右,經過改性后導熱系數可達4W/(m·K)~7W/(m·K),與PPA塑膠相比有較大提高,但缺點是流動性與導熱性較難兼顧,固化成型時硬度過高,容易產生裂紋和毛刺。EMC和SMC固化時間長,成型效率相對較低,對模壓成型設備、模具及其他配套設備的要求相當高,一條模壓成型及配套生產線價格在1000萬元左右,大規模普及尚有難度。

       

      金屬芯印刷電路板:制造工藝復雜實際應用較少

       

      鋁基板的加工制造過程復雜、成本高,鋁的熱膨脹系數與芯片材料相差較大,實際應用中較少采用。

       

      隨著LED封裝向薄型化及低成本化方向發展,板上芯片(COB)封裝技術逐步興起。目前,COB封裝基板大多使用金屬芯印刷電路板,高功率LED封裝大多采用此種基板,其價格介于中、高價位間。

       

      當前生產上通用的大功率LED散熱基板,其絕緣層導熱系數極低,而且由于絕緣層的存在,使得其無法承受高溫焊接,限制了封裝結構的優化,不利于LED散熱。