En la actualidad, el material orgánico, especialmente los materiales de resina epoxi de bajo precio y la tecnología madura que se utilizan en su mayor parte en la producción de PCB, y la placa de circuito impreso orgánica convencional, desde dos aspectos de disipación de calor y coeficiente de expansión térmica, no puede satisfacer los requisitos de la integración de circuitos semiconductores que mejoran continuamente. El material cerámico tiene un buen rendimiento de alta frecuencia y rendimiento eléctrico, y tiene alta conductividad térmica, estabilidad química y estabilidad térmica que los sustratos orgánicos no tienen, por lo que es un material de encapsulado ideal para la nueva generación de circuitos integrados a gran escala y módulos electrónicos de potencia. Por lo tanto, en los últimos años,Placa de circuito impreso cerámicaHa recibido mucha atención y ha experimentado un rápido desarrollo.
La placa de circuito cerámico, un sustrato metalizado a base de cerámica con buenas propiedades térmicas y eléctricas, es un encapsulado LED de tipo potencia, un material excelente, luz púrpura, ultravioleta (MCM) y es particularmente adecuado para muchos sustratos de paquetes de chips, como la estructura de encapsulado de chips de unión directa (COB); al mismo tiempo, también se puede utilizar como placa de circuito de disipación de calor para otros módulos semiconductores de alta potencia, interruptores de gran corriente, relés, antenas de la industria de las telecomunicaciones, filtros, inversores solares, etc.
En la actualidad, con el desarrollo de alta eficiencia, alta densidad y alta potencia en la industria LED a nivel nacional e internacional, se puede observar que entre 2017 y 2018, el LED nacional en general experimentó un rápido progreso, aumentando su potencia. El desarrollo de materiales de disipación de calor de rendimiento superior se ha vuelto urgente para resolver el problema de la disipación de calor del LED. En general, la eficiencia luminosa y la vida útil del LED disminuyen con el aumento de la temperatura de la unión; cuando la temperatura de la unión supera los 125 ℃, el LED puede incluso fallar. Para mantener la temperatura del LED a un nivel bajo, se debe adoptar una alta conductividad térmica, una baja resistencia al calor y un proceso de empaquetado adecuado para reducir la resistencia térmica general del LED.
Los sustratos revestidos de cobre epoxi son los más utilizados en el empaquetado electrónico tradicional. Tienen tres funciones: soporte, conducción y aislamiento. Sus principales características son: bajo costo, alta resistencia a la humedad, baja densidad, fácil procesamiento, fácil realización de circuitos micrográficos, adecuados para la producción en masa. Pero como el material base del FR-4 es resina epoxi, un material orgánico de baja conductividad térmica y con poca resistencia a altas temperaturas, el FR-4 no se adapta a los requisitos de empaquetado de LED de alta densidad y alta potencia, y generalmente solo se utiliza en el empaquetado de LED de baja potencia.
Los materiales de sustrato cerámico son principalmente alúmina, nitruro de aluminio, zafiro, vidrio de borosilicato alto, etc. En comparación con otros materiales de sustrato, el sustrato cerámico tiene las siguientes características en propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas:
(1) Propiedades mecánicas: La resistencia mecánica permite su uso como componentes de soporte; Buen procesamiento, alta precisión dimensional; Superficie lisa, sin microfisuras, flexión, etc.
(2) Propiedades térmicas: La conductividad térmica es alta, el coeficiente de expansión térmica coincide con el de Si y GaAs y otros materiales de chips, y la resistencia al calor es buena.
(3) Propiedades eléctricas: La constante dieléctrica es baja, la pérdida dieléctrica es pequeña, la resistencia de aislamiento y la falla de aislamiento son altas, el rendimiento es estable bajo alta temperatura y alta humedad, y la confiabilidad es alta.
(4) Otras propiedades: Buena estabilidad química, no absorbe humedad; resistente al aceite y a los productos químicos; no tóxico, libre de contaminación, la emisión de rayos alfa es pequeña; la estructura cristalina es estable y no se cambia fácilmente en el rango de temperatura. Abundantes recursos de materia prima.
Durante mucho tiempo, el Al2O3 ha sido el principal material de sustrato para el encapsulado de alta potencia. Sin embargo, su baja conductividad térmica y su coeficiente de expansión térmica no coinciden con los del material del chip. Por lo tanto, en términos de rendimiento, coste y protección del medio ambiente, este material de sustrato no puede ser el más idóneo para el desarrollo de dispositivos LED de alta potencia en el futuro.nitruro de aluminioLas cerámicas con alta conductividad térmica, alta resistencia, alta tasa de resistencia, baja densidad, baja constante dieléctrica, no tóxicas, así como excelentes propiedades como el coeficiente de expansión térmica que coincide con el Si, reemplazarán gradualmente el material de sustrato LED de alta potencia tradicional, convirtiéndose en uno de los materiales de sustrato cerámico más prometedores del futuro, proporcionando más de 180W~220w/mk,Canción del ReyOfrecemos placas de circuitos impresos de cerámica para sus necesidades de PCB.