led燈珠鋁基板作用_LED燈板用鋁基板

功率型led燈珠封裝技術發展至今，所選擇的散熱基板主要有環氧樹脂銅涂覆基板、金屬基覆銅基板、金屬基復合基板、陶瓷銅涂覆基板等。led燈珠隨著行業向高效、高密度、大功率等方向發展，電力也越來越大，性能優良的散熱材料的開發成為led燈珠解決散熱問題的當務之急。一般來說，led燈珠發光效率和使用壽命隨著結溫的增加而降低，如果結溫達到125°C以上led燈珠也會失效。為了使LED結溫保持在較低的溫度，led燈珠為了降低整體的封裝熱阻，需要高熱導率、低熱阻的散熱基板材料和合理的封裝過程。

環氧樹脂銅涂層基板是傳統電子封裝中最廣泛應用的基板。起到支撐、導電、絕緣三個作用。其主要特點是：成本低，耐吸濕性高，密度低，易于加工，容易實現微圖形電路，適合大規模生產等。但是，FR－4的基材是環氧樹脂，有機材料的熱導率低，耐高溫性差，所以FR－4不能適應高密度、高輸出LED封裝的要求，一般只用于小輸出led燈珠的封裝。

目前常用的基板材料是Si金屬及金屬合金材料、陶瓷及復合材料等。其中Si材料成本高；金屬和金屬合金材料的固有導電性與熱膨脹系數芯片材料不一致；大功率難以同時滿足基板的各種性能要求等缺點。

金屬系復合基板的代表性材料是鋁碳化硅。鋁碳化硅是SiC陶瓷的低膨脹系數和金屬Al的高導熱率的組合金屬基復合材料，整合了具有低密度、低熱膨脹系數、高熱導率、高剛性等一系列優良特性的兩種材料的優點。AlSiC的熱膨脹系數通過改變SiC的含量來調整，與相鄰材料的熱膨脹系數一致，能夠將兩者的熱應力抑制到最小限度。

金屬基覆銅基板是繼FR－4之后的新基板。將銅箔電路及高分子絕緣層通過熱傳導粘接劑直接粘接在基底上結制，熱導率約1.12W/m？K，比FR－4提高了很多。由于其具有優異的散熱性，因此成為目前大功率LED燈珠散熱基板市場上最廣泛應用的產品。但是，也有其固有的缺點：高分子絕緣層熱導率低，0.3 W/m？只有K，從芯片不能直接向金屬底座傳遞熱量。金屬銅，Al的熱膨脹系數很大，可能導致相對嚴重的熱失配問題。

陶瓷基板材料中常見的主要有Al2O3、氮化鋁、SiC、BN、BeO、Si3N4等，與其他基板材料相比，陶瓷基板在機械性質、電性、熱性方面具有以下特征。

（1）機械性能。機械強度可以用作支承部件。加工性好，尺寸精度高。表面光滑，微裂紋，無彎曲等。

（2）熱學性質。導熱系數較大，熱膨脹系數與Si和GaAs等芯片材料相匹配，耐熱性優異。

（3）電氣性質。介電常數低、介電損耗小，絕緣電阻及絕緣破壞電高，在高溫、高濕度條件下性能穩定，可靠性高。

（4）其他性質?；瘜W穩定性好，沒有吸濕性。耐油、耐化學藥品；無毒、無公害、α射線釋放量??；晶體結構穩定，在使用溫度范圍內不易發生變化。原材料資源豐富。

長期以來，Al2O3和BeO陶瓷是大功率封裝的兩個主要基板材料。但是，這兩個基板材料都是固有的缺點，Al2O3的熱導率低，熱膨脹系數與芯片材料不一致。BeO具有優秀的綜合性能，但生產成本高，劇毒。因此，這兩種基板材料不能從性能、成本、環境保護等方面作為今后大功率LED燈珠設備發展最理想的材料。氮化鋁陶瓷具有高熱導率、高強度、高電阻率、密度小、低介電常數、無毒及適合Si的熱膨脹系數等優異性能，逐漸取代傳統大功率LED燈珠基板材料，成為今后最有希望的陶瓷基板材料。