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1、LED散熱核心-金屬/陶瓷基板技術(shù)分析光拓光電公司陶瓷基板COB面光源原理：使用高導(dǎo)熱的AL2O3氧化鋁材料的鋁基板,以COB工藝,采多顆低瓦數(shù)芯片封裝并利用擴(kuò)散層及光學(xué)導(dǎo)光結(jié)構(gòu)點(diǎn)設(shè)計以達(dá)到均勻的平面光源出光,無重疊影,且出光率較其它封裝方式高出20~30%，熱阻低于8，陶瓷基板COB面光源的陶瓷基板為高溫?zé)Y(jié)銀涂層。陶瓷基板COB面光源的優(yōu)勢1、本陶瓷基板平面光源模塊可靠性高，陶瓷和芯片都是AL2O3氧化鋁材料，膨脹系數(shù)相近，不會因溫度變化引起晶粒開焊，導(dǎo)致衰減與死燈，保證了芯片的穩(wěn)定性。性能穩(wěn)定，無死燈，無斑塊。 2、熱阻低于8，陶瓷平面光源的陶瓷基板為高溫?zé)Y(jié)銀
2、涂層。LED芯片直接封裝在陶瓷基板上，熱量直接在陶瓷基板上傳導(dǎo)，散熱快?！ ?、出光面一致性好，發(fā)光角度寬。發(fā)光均勻柔和，無斑馬紋，無眩光，不傷眼睛?！ ?、出光面寬，發(fā)光效率高，110LM/W以上，衰減小，10000個小時光衰低于2%?！ ?、本平面光源為集成化光源模塊，組裝簡便，直接安裝使用，無須考慮其它工藝設(shè)計?！ ?、陶瓷平面光源工作時熒光粉與硅膠的結(jié)點(diǎn)溫度可控制在120°C以下。LED在芯片表面溫度80-90度時依然能夠正常工作?！ ?、耐壓4000V以上，耐高壓安全性好?？善ヅ涞碗娏鞲唠妷悍歉綦x電源，能滿足產(chǎn)品出口安規(guī)認(rèn)證。降低電源成本，提高電源效率，從而提
3、高陶瓷平面光源光轉(zhuǎn)換效率。LED散熱核心-金屬和陶瓷基板技術(shù)分析 散熱基板隨著線路設(shè)計、LED種類及功率大小有不同的設(shè)計，而產(chǎn)品的可靠性與價格是決定散熱設(shè)計最重要的規(guī)范。散熱基板主要的功能是提供LED所需要的電源及熱傳遞的媒介，1個好的LED散熱板是能夠把80%-90%的熱傳遞出去，這樣的散熱板就是好的基板?！ ×硗?個功能是能夠增加LED底部的面積，這樣可以使熱更快的先后傳導(dǎo)更快的均勻散開。由于傳統(tǒng)的印刷電路板熱傳導(dǎo)系數(shù)低(大都在0.5W/mK以下，且僅能利用增加散熱用的通孔有限度地改善散熱，已經(jīng)逐漸在高功率LED的散熱市場中消失。 如果需要有1個基礎(chǔ)概念，則一般散
4、熱基板的基本設(shè)計，大多由銅箔電路/陶瓷粉末和高分子/鋁基板組成，其中陶瓷粉末和高分子材料是其主要組成部分，陶瓷粉末扮演的是導(dǎo)熱的功能，高分子主要扮演的是可靠度以及把電路層、散熱的絕緣層和鋁板3個結(jié)合在一起的重要角色。由于高分子本身不導(dǎo)熱，其實熱主要是通過陶瓷粉末向后面的鋁板傳遞的，所以需要在有限的空間里塞入更多的陶瓷粉增加其導(dǎo)熱性。印刷電路板也有增強(qiáng)導(dǎo)熱的設(shè)計，不過針對高熱度的新一代LED，散熱效率已經(jīng)漸漸無法應(yīng)付。(LairdTechnologies) 金屬基板為目前最普及的高功率LED散熱基板 高功率LED封裝方式大致有金屬為核心的金屬基板(MCPCB)、金屬絕
5、緣基板(IMS)等，前者是將原有的印刷電路板(PCB)貼附在另外一種散熱效果更好的金屬上，用來提升散熱效率，且這片金屬是安置在印刷電路板內(nèi)。后者是將高分子絕緣層及銅箔電路以環(huán)氧樹脂黏接方式直接與鋁或銅板接合，之后再將LED配置在絕緣基板上。也有直接讓LED底部的散熱通過PCB上穿孔的作法，此方式系直接與金屬核心接觸并加以散熱。 由于金屬基板具有較大的熱傳導(dǎo)系數(shù)(單位W/mK，鋁：170、銅：380、氧化鋁：20-40、氮化鋁：220，后兩者主要應(yīng)用在陶瓷基板)，再加上量產(chǎn)良率的提升，因此成為目前高功率LED散熱基板的主流。此外，由于金屬基板具加工性、不易碎、價格低廉等
6、優(yōu)勢，發(fā)展上更具潛力?！ 榱藦?qiáng)化散熱效果，目前針對絕緣層的材料，也從早期散熱不佳的樹酯(導(dǎo)熱系數(shù)0.5W/mK)，進(jìn)一步添加散熱好的氧化鋁粉或其它金屬氧化物，使導(dǎo)熱系數(shù)提高至1~6W/mK，甚至以陽極氧化膜(20W/mK)或鉆石膜(400W/mK以上)取代。不過這部份尚面臨頗多的挑戰(zhàn)，例如如何使制造成本降低及提升絕緣材料的可靠度。 甚至不少改良后的金屬散熱基板結(jié)構(gòu)，利用熱電分離的設(shè)計，想辦法把散熱途徑中的絕緣層移除，改用新一代導(dǎo)熱膠(導(dǎo)熱系數(shù)1~2W/mK)或錫合金(導(dǎo)熱系數(shù)約50W/mK)的效能，且能夠使LED底部與金屬片結(jié)合，大大改善界面導(dǎo)熱性能，不過此技術(shù)無法
7、完全普及，因為這種金屬基板并不適用底部具有電極性的LED?！ ∩峄宓闹圃熘饕ǜ墒竭B續(xù)制程和濕式制程，前者在高溫下連續(xù)制程生產(chǎn)。后者則是把陶瓷粉末和高分子材料用溶劑混合制成。濕式制程的技術(shù)較簡單，且在材料的控制上比較容易。但相對的濕式制程用印刷的方式布在鋁板上面最后通過干燥制程把溶劑揮發(fā)出來，制作過程中溶劑會揮發(fā)到空氣當(dāng)中會對環(huán)境造成污染，并且如果溶劑沒有除干凈會出現(xiàn)散熱基板可靠度上的問題?！ 〕擞彩浇饘倩?，亦有可彎曲金屬基板的出現(xiàn)，原來是為了應(yīng)用在汽車導(dǎo)航的LCD背光模塊薄形化需求，以及高功率LED可以完成立體封裝的要求而開發(fā)
