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陶瓷COB基板提高散热效率
发布者:光拓光电    发布时间:2015-1-14    点击率:
 

光拓光电小编告诉您:


COB陶瓷基板提高散热
 
COB陶瓷散热基板具有新的导热材料和新的内部结构,弥补了铝金属基板有的缺陷,从而改善COB陶瓷基板的整体散热效果。目前可用作散热基板的陶瓷材料中,BeO虽然导热系数高,但其线膨胀系数与硅(Si)相差很大,且制造时有毒,限制了自身的应用;BN具有较好的综合性能,但作为基板材料,没有突出的优点,而且价格昂贵,目前只是处于研究和推广中;碳化硅(SiC)具有高强度和高热导率,但其电阻和绝缘耐压值较低,金属化后键合不稳定,会引起热导率和介电常数的改变,不宜作为绝缘性封装基板材料。Al2O3陶瓷基片虽是目前产量最多、应用最广的COB陶瓷基板,但由于其热膨胀系数相对Si单晶偏高,导致Al2O3陶瓷基片并不太适合在高频、大功率、超大规模集成电路中使用。A1N晶体具有高热导率,被认为是新一代半导体基板和封装的理想材料。
 
AlN陶瓷材料从20世纪90年代开始得到广泛地研究而逐步发展起来,是目前普遍认为很有发展前景的电子陶瓷封装材料。AlN陶瓷基板的散热效率是Al2O3基板的7倍之多,AlN基板应用于高功率LED的散热效益显著,进而大幅提升LED的使用寿命。AlN基板的缺点是即使表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生较大影响,只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模生产AlN还不成熟,相较于目前应用普遍的Al2O3基板,AlN基板的成本约为Al2O3基板的3~5倍。但未来若能量产,AlN基板的成本可快速下降,届时散热效益强大的AlN基板将有机会取代Al2O3基板。
 
现阶段应用于LED封装的COB陶瓷基板按制备技术可分为HTCC、LTCC、DBC、DPC4种。HTCC又称高温共烧多层陶瓷,其主要材料为熔点较高但导电性较差的钨、钼、锰等金属,制作成本高昂,现在较少采用。LTCC又称为低温共烧多层陶瓷基板,其热传导率为2W/(m·K)~3W/(m·K)左右,与现有铝基板相比并没有太大优势。此外,LTCC由于采用厚膜印刷技术完成线路制作,线路表面较为粗糙,对位不精准。而且,多层陶瓷叠压烧结工艺还有收缩比例的问题,这使得其工艺解析度受到限制,LTCC陶瓷基板的推广应用受到极大挑战。
 
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