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LED燈led燈珠3w珠散熱氮化鋁陶瓷基板

時間:2020-07-11 22:58 點擊次數:
 
隨著LED燈珠向高效率、高密度、年夜功率發展,LED燈珠功率也是越來越年夜,散熱質料已經成為LED燈珠解決散熱問題的當務之急。壹般來說,LED燈珠發光效率以及使用壽命會隨結溫的增長而降落,當結溫達到125℃以上時,LED燈珠會出現掉效現象。為保證LED燈珠結溫連結較低溫度,須接納高熱導率、低熱阻的散熱基板質料以及合理的封裝工藝,以降低LED燈珠總體的封裝熱阻。
功率型LED封裝技術選用的散熱基板重要有:環氧樹脂覆銅基板、金屬基覆銅基板、金屬基復合基板、陶瓷覆銅基板等。
環氧樹脂覆銅基板是傳統電子封裝中應用最廣泛的基板。它起到支撐、導電以及絕緣三個作用。其重要特征有:成本低、較高的耐吸濕性、密度低、易加工、易實現微細圖形電路、適合年夜規模生產等。但由於FR-4的基底質料是環氧樹脂,有機質料的熱導率低,耐高溫性差,是以FR-4不克不及適應高密度、高功率LED封裝要求,壹般只用於小功率LED封裝中。
金屬基覆銅基板是繼FR-4後出現的壹種新型基板。它是led燈珠普瑞將銅箔電路及高份子絕緣層通過導熱粘結質料與具備高熱導系數的金屬、底座直接粘結制患上,其熱導率約為1.12 W/m·K,比擬FR-4有較年夜的提高。由於具備優異的散熱性,它已經成為今朝年夜功率LED燈珠散熱基板市場上應用最廣泛的產品。但也有其缺點:高份子絕緣層的熱導率較低,只有0.3 W/m·K,導致熱量不克不及很好的從芯片直接傳到金屬底座上;金屬Cu、Al的熱膨脹系數較年夜,可能造成比較嚴重的熱掉配問題。
金屬基復合基板最具代表性的質料是鋁碳化矽。鋁碳化矽是將SiC陶瓷的低膨脹系數以及金屬Al的高導熱率結合在壹起的金屬基復合質料,它綜合了兩種質料的優點,具備低密度、低熱膨脹系數、高熱導率、高剛度等壹系列優異特征。AlSiC的熱膨脹系數可以通過改變SiC的含量來加以調試,使其與相鄰質料的熱膨脹系數相匹配,從而將兩者的熱應力減至最小。
陶瓷基板質料常見的重要有Al2O三、氮化鋁、SiC、BN、BeO、Si3N4等,與其他基板質料比擬,陶瓷基板在機械性質、電學性質、熱學性質具備4種特點:(1)機械機能。機械強度,能用作為撐持構件;加工性好,尺寸精度高;外貌平滑,無微裂紋、彎曲等。
(2)熱學性質。導熱系數年夜,熱膨脹系數與Si以及GaAs等芯片質料相匹配,耐熱機能精良。
(3)電學性質。介電常數低,介電損耗小,絕緣電阻及絕緣破壞電高,在高溫、高濕度條件下機能穩定,靠得住性高。
(4)其他性質?;瘜W穩定性好,無吸濕性;耐油、耐化學藥品;無毒、無公害、α射線放出量??;晶體結構穩定,在使用溫度範圍內不容易發生變化;原質料資源豐富。
經常使用基板質料有Si、金屬及金屬合金質料、陶瓷以及復合質料等,Si質料成本高;金屬及金屬合金質料的固有導電性、熱膨脹系數與芯片質料不匹配;陶瓷質料難加工等缺點,均很難同時滿足年夜功率基板的各種機能要求。是以,從機能、成本以及環保等方面考慮,這兩種基板質料均不克不及作為年夜功率LED燈珠器件發展最抱負質料。氮化鋁陶瓷具備高熱導率、高強度、高電阻率、密度小、低介電常數、無毒、和與Si相匹配的熱膨脹系數等優異機能,將慢慢代替傳統年夜功率LED基板質料,成為今後最具發展出路的壹種陶瓷基板質料。

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