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河南電子屏小編談LED封裝材料的可選類型有哪幾種?
現(xiàn)今,LED越來越亮。為了滿足一般照明市場的需求,LED必須將傳統(tǒng)白熾燈與鹵素?zé)襞莸牧髅鬏敵銎ヅ洌ㄍǔT谙嗤某叽绶秶鷥?nèi)),而且這個任務(wù)也是一個熱挑戰(zhàn)。
普遍的高亮度(HB)LED只能將約45%的能量轉(zhuǎn)化為光,其余的以熱量出現(xiàn)。這種熱量需要盡可能快地從LED上導(dǎo)出,以防止LED過熱及發(fā)生潛在的災(zāi)難性故障。這種HB LED的功率輸入增加加速了更多的功率進(jìn)入LED,反過來產(chǎn)生更多的熱量。
這種情況是LED制造商面臨的挑戰(zhàn),目前市場上已經(jīng)有許多不同的方法來克服了。所有的都是從LED封裝開始,因為封裝提供了許多功能:它不僅為LED芯片提供物理保護(hù),并將LED固定在燈具上,但這也意味著LED芯片處于密封的封裝環(huán)境中,這大大地阻止了對流和輻射帶來的散熱,而把LED只能靠從封裝背面通過熱傳導(dǎo)方式散熱。
這一情況下,使用導(dǎo)熱基板可以幫助縮小LED與散熱器間的熱傳遞路徑。但使用銅片類材料或許更簡易,因為銅的導(dǎo)熱性能非常好。導(dǎo)熱基板需為電絕緣,因為它還需要攜帶將電力輸送到LED的銅軌。如果介質(zhì)不絕緣,LED就會被短路。因此,行業(yè)需要的是既能導(dǎo)熱又絕緣的材料。
LED制造商不斷研究解決方案以降低成本,要么通過消除工藝,要么使用更具成本效益的材料。最終是將led燈泡的整體成本降低到一個消費者可以用低價就能購買的水平。
封裝選擇
HB LED封裝普遍有兩種方法。
制造商可以將單個大型LED芯片或芯片組(例如,一個紅色,一個綠色和一個藍(lán)色)使用表面貼裝技術(shù)(SMT)集成到一起,或者制造商將一些芯片直接封裝到PCB-COB上。圖1包括來自制造商Cree,Lumileds和Samsung的不同封裝類型的樣品。
hello LED封裝材料的可選類型有哪幾種? LED封裝材料的可選類型有哪幾種?
從表面看,COB LED很簡單。通過將裸露的LED芯片直接封裝到PCB上,這顯然使COB設(shè)備成為一個更具成本效益的選擇。
COB LED的缺點是在于它們傾向于廣角度。這些可以用于像路燈、高棚燈這樣的照明燈具中。但是對于需要定向光束,如在汽車前燈或天花板筒燈中,則需要貼片定向高功率LED產(chǎn)品。
HB LED和陶瓷的好處
定向HB LED封裝的關(guān)鍵要求是封裝基板的兩側(cè)需要“電路化”,銅軌通過基板,連接兩組電路。這是至關(guān)重要的,因為封裝基板需要安裝到模組或燈具電路上。需要填充有導(dǎo)電銅的通孔,但是這些通孔需要與電路的其余部分隔離開。這低估了例如金屬芯PCB(MCPCB)之類的材料。
到目前為止,唯一可以滿足這一要求的市場材料是電子陶瓷。陶瓷是非常理想的,因為它是一種天然的電介質(zhì),某些類型的陶瓷就是優(yōu)良的熱導(dǎo)體。鉆入基板的通孔將與其余材料電隔離開。
陶瓷是一個很好的選擇,還有另外一個原因是它們能夠通過非常高分辨率的直接鍍銅(DPC)工藝。 DPC是一種添加處理,銅軌跡被濺射到陶瓷上以建立電路,而不是使用還原工藝。這個工藝非常精確地加銅,以微米的精度測量。
這就是低成本MCPCB再次失敗的地方。為了給MCPCB制作電介質(zhì)層,需要加入環(huán)氧樹脂,將銅電路粘在金屬芯的表面。正是這種環(huán)氧樹脂層作為電介質(zhì),它通常與陶瓷顆?;旌弦蕴岣邿嵝阅?。這只能通過還原工藝,于是再次,陶瓷成為唯一的選擇。