多種基板對比--氮化鋁陶瓷基板在LED散熱中勝出

功率型LED封裝技術發(fā)展至今，可供選用的散熱基板包括環(huán)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。那么今天小編就來對比一下哪種基板在LED散熱中勝出，更受歡迎。

LED封裝不斷向著高效率、高密度、大功率方向發(fā)展，對基板的散熱能力、載流能力、絕緣性能提出了更高的要求。以下分享一下環(huán)氧樹脂覆銅基板、金屬基覆銅基板、金屬基復合基板、陶瓷覆銅基板的優(yōu)劣看看哪種更適合LED功率器件。

1，環(huán)氧樹脂覆銅基板

環(huán)氧樹脂覆銅基板是傳統(tǒng)電子封裝中應用最廣泛的基板。它起到支撐、導電和絕緣三個作用。其主要特性有：成本低、較高的耐吸濕性、密度低、易加工、易實現(xiàn)微細圖形電路、適合大規(guī)模生產等。但由于FR－4的基底材料是環(huán)氧樹脂，有機材料的熱導率低，耐高溫性差，因此FR－4不能適應高密度、高功率LED封裝要求，一般只用于小功率LED封裝中。

       2，金屬基覆銅基板

金屬基覆銅基板是繼FR－4后出現(xiàn)的一種新型基板。它是將銅箔電路及高分子絕緣層通過導熱粘結材料與具有高熱導系數(shù)的金屬、底座直接粘結制得，其熱導率約為1．12 W／m·K，相比FR－4有較大的提高。由于具有優(yōu)異的散熱性，它已成為目前大功率LED散熱基板市場上應用最廣泛的產品。但也有其固有的缺點：高分子絕緣層的熱導率較低，只有0．3 W／m·K，導致熱量不能很好地從芯片直接傳到金屬底座上；金屬Cu、Al的熱膨脹系數(shù)較大，可能造成比較嚴重的熱失配問題。

3，金屬復合基板

金屬基復合基板最具代表性的材料是鋁碳化硅。鋁碳化硅是將SiC陶瓷的低膨脹系數(shù)和金屬Al的高導熱率結合在一起的金屬基復合材料，它綜合了兩種材料的優(yōu)點，具有低密度、低熱膨脹系數(shù)、高熱導率、高剛度等一系列優(yōu)異特性。AlSiC的熱膨脹系數(shù)可以通過改變SiC的含量來加以調試，使其與相鄰材料的熱膨脹系數(shù)相匹配，從而將兩者的熱應力減至最小。

4，陶瓷覆銅基板

       陶瓷基板材料常見的主要有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、電學性質、熱學性質具有以下特點：

（1）機械性能。機械強度，能用作為支持構件；加工性好，尺寸精度高；表面光滑，無微裂紋、彎曲等。

（2）熱學性質。導熱系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)與Si和GaAs等芯片材料相匹配，耐熱性能良好。

（3）電學性質。介電常數(shù)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(wěn)定，可靠性高。

（4）其他性質?；瘜W穩(wěn)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(wěn)定，在使用溫度范圍內不易發(fā)生變化；原材料資源豐富。

長期以來，Al2O3和BeO陶瓷是大功率封裝兩種主要基板材料。但這兩種基板材料都固有缺點，Al2O3的熱導率低，熱膨脹系數(shù)與芯片材料不匹配；BeO雖然具有優(yōu)良的綜合性能，但生產成本較高和有劇毒。因此，從性能、成本和環(huán)保等方面考慮，這兩種基板材料均不能作為今后大功率LED器件發(fā)展最理想材料。氮化鋁陶瓷基板具有高熱導率、高強度、高電阻率、密度小、低介電常數(shù)、無毒、以及與Si相匹配的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能，將逐步取代傳統(tǒng)大功率LED基板材料，成為今后最具發(fā)展前途的一種陶瓷基板材料。

大功率LED陶瓷基板不斷向前發(fā)展，隨著材料的更新和換代，市場需求的車輪不斷向前，作為陶瓷覆銅基板、陶瓷電路板廠家，需要不斷跟上科技發(fā)展的腳步，不斷的實現(xiàn)科技創(chuàng)新，為客戶提供更加高品質的產品。更多氮化鋁陶瓷基板相關可以咨詢金瑞欣特種電路。