隨著近年來科技不斷發(fā)展，很多芯片輸入功率越來越高，對封裝陶瓷基板的要求具有高電絕緣性、高導(dǎo)熱性、與芯片匹配的熱膨脹系數(shù)等特性。之前的封裝里，金屬PCB板上仍需要導(dǎo)入一個絕緣層來實現(xiàn)熱電分離。由于絕緣層的熱導(dǎo)率極差，此時熱量雖然沒有集中在芯片上， 但是卻集中在芯片下的絕緣層附近，一旦做更高功率，那么芯片散熱的問題慢慢會浮現(xiàn)。

陶瓷金屬化

LED封裝陶瓷金屬化基板作為LED重要構(gòu)件，隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生變化，目前LED散熱基板主要使用金屬和陶瓷基板。一般金屬基板以鋁或銅為材料，由于技術(shù)的成熟，且具有成本優(yōu)勢，也是目前為一般LED產(chǎn)品所采用。

現(xiàn)目前常見的基板種類有硬式印刷電路板、高熱導(dǎo)系數(shù)鋁基板、陶瓷基板、金屬復(fù)合材料等。一般在低功率LED封裝是采用了普通電子業(yè)界用的PCB板就可以滿足需求，但如果超過0.5W以上的LED封裝大多是改為金屬系與陶瓷系高散熱基板，主要是基板的散熱性對LED壽命與性能有直接影響，所以LED封裝陶瓷金屬化基板成為非常重要的元件。

dpc陶瓷圍壩板

由于一般的電轉(zhuǎn)換成光的過程中，有將近80%成為熱量。大量熱量在狹小空間內(nèi)不會燒掉顆粒，但是會讓光越來越弱，也就是我們常說的光衰，只有把熱量散發(fā)出去，光衰才會越小。這么多的熱量靠著兩個引腳完全導(dǎo)出去是不可能的，所以要靠熱沉來散熱，讓小編為你介紹陶瓷金屬化基板LED封裝中的三種LED元件應(yīng)用優(yōu)勢。

1、熱膨脹性

熱脹冷縮是物質(zhì)的共同本性，不同物質(zhì)CTE即熱膨脹系數(shù)是不同的。印刷板是樹脂加增強材料加銅箔的復(fù)合物。在板面X-Y軸方向，印刷板的熱膨脹系數(shù)CTE為13~18PPM/℃，板厚Z軸方向為80~90PPM/℃，而銅的CTE為16.8PPM/℃，印刷板的金屬化孔壁和相連的絕緣壁在Z軸的CTE相差很大，所產(chǎn)生的熱不能及時排除，熱脹冷縮使金屬化孔開裂、斷開，這樣機器設(shè)備就不可靠了。

比如SMT{表面貼裝技術(shù)}使這一問題更為突出，也是成為非解決不可的問題。因此表面貼裝的互連使通過表面焊點的直接連接來實現(xiàn)的，陶瓷芯片載體CTE為6，而FR4基材在X-Y向CTE為13~18，因此貼裝連接焊點由于CTE不同，長時間經(jīng)受應(yīng)力會導(dǎo)致疲勞斷裂。

dpc陶瓷基板

陶瓷金屬化基板可有效的解決散熱問題，從而使陶瓷基板上的元器件不同物質(zhì)的熱脹冷縮問題緩解，提高了整機和電子設(shè)備的耐用性和可靠性。

2、尺寸穩(wěn)定性

陶瓷金屬化基板，顯然尺寸要比絕緣材料的基板穩(wěn)定得多，鋁基印制板、鋁夾芯板，從30℃加熱至140~150℃，尺寸就會變化為2.5~3.0%。利用陶瓷金屬化電路板中的優(yōu)異導(dǎo)熱能力、良好的機械加工性能及強度、良好的電磁遮罩性能、良好的磁力性能。產(chǎn)品設(shè)計上遵循半導(dǎo)體導(dǎo)熱機理，因此在不僅導(dǎo)熱金屬電路板{金屬pcb}、鋁基板、銅基板具有良好的導(dǎo)熱、散熱性。

碳化硅陶瓷基板

3、散熱性

由于很多雙面板、多層板密度高、功率大、熱量散發(fā)難，常規(guī)的印制板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導(dǎo)體，層間絕緣、熱量散發(fā)不出去。電子設(shè)備局部發(fā)熱不排除，導(dǎo)致電子元器件高溫失效，而陶瓷金屬化可以解決這一散熱問題。

因此，高分子基板和陶瓷金屬化基板使用受到很大限制，而陶瓷材料本身具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、高絕緣、高強度、與芯片材料相匹配等性能。是非常適合作為功率器件LED封裝陶瓷基板，如今已廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體照明、激光與光通信、航空航天、汽車電子等領(lǐng)域。

【文章來源：展至科技】