ในปัจจุบัน วัสดุอินทรีย์ โดยเฉพาะวัสดุอีพ็อกซีเรซิน ที่มีราคาถูกและเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว ส่วนใหญ่ยังคงใช้ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และแผงวงจรพิมพ์อินทรีย์แบบดั้งเดิมนั้น ยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การระบายความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่เหมาะสมได้ ทำให้ความต้องการการรวมวงจรเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง วัสดุเซรามิกมีประสิทธิภาพความถี่สูงและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดี และมีค่าการนำความร้อนสูง เสถียรภาพทางเคมี และเสถียรภาพทางความร้อนสูง ซึ่งวัสดุอินทรีย์อื่นๆ ไม่มี จึงเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับวงจรรวมขนาดใหญ่และโมดูลอิเล็กทรอนิกส์กำลังรุ่นใหม่ ดังนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแผงวงจรพิมพ์เซรามิกได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว
แผ่นวงจรเซรามิก (MCM) เป็นวัสดุพื้นฐานเคลือบโลหะที่ทำจากเซรามิก มีคุณสมบัติทางความร้อนและไฟฟ้าที่ดี เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการห่อหุ้ม LED กำลังสูง เป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับแสงสีม่วงและรังสีอัลตราไวโอเลต (MCM) และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างการห่อหุ้มชิปแบบเชื่อมต่อโดยตรง (COB) ในขณะเดียวกัน ยังสามารถใช้เป็นแผ่นวงจรระบายความร้อนสำหรับโมดูลเซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงอื่นๆ สวิตช์กระแสสูง รีเลย์ เสาอากาศในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม ตัวกรอง อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ ฯลฯ ได้อีกด้วย
ในปัจจุบัน ด้วยการพัฒนาประสิทธิภาพสูง ความหนาแน่นสูง และกำลังไฟสูงในอุตสาหกรรม LED ทั้งในและต่างประเทศ จะเห็นได้ว่าตั้งแต่ปี 2017 ถึง 2018 อุตสาหกรรม LED ในประเทศโดยรวมมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วและมีกำลังไฟเพิ่มขึ้น การพัฒนาวัสดุระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงจึงกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนเพื่อแก้ปัญหาการระบายความร้อนของ LED โดยทั่วไปแล้ว ประสิทธิภาพการส่องสว่างและอายุการใช้งานของ LED จะลดลงเมื่ออุณหภูมิจุดเชื่อมต่อสูงขึ้น เมื่ออุณหภูมิจุดเชื่อมต่อสูงกว่า 125 ℃ LED อาจเกิดความเสียหายได้ เพื่อรักษาอุณหภูมิของ LED ให้ต่ำ จึงจำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง ความต้านทานความร้อนต่ำ และกระบวนการบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม เพื่อลดความต้านทานความร้อนโดยรวมของ LED
แผ่นรองพื้นเคลือบทองแดงอีพ็อกซีเป็นแผ่นรองพื้นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม มีหน้าที่สามอย่างคือ รองรับ นำไฟฟ้า และเป็นฉนวน คุณสมบัติหลักคือ ต้นทุนต่ำ ทนต่อความชื้นสูง ความหนาแน่นต่ำ แปรรูปง่าย สร้างวงจรไมโครกราฟิกได้ง่าย เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก แต่เนื่องจากวัสดุพื้นฐานของ FR-4 คือเรซินอีพ็อกซี ซึ่งเป็นวัสดุอินทรีย์ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ และทนต่ออุณหภูมิสูงได้ไม่ดี ดังนั้น FR-4 จึงไม่เหมาะกับความต้องการบรรจุภัณฑ์ LED ที่มีความหนาแน่นสูงและกำลังสูง โดยทั่วไปจึงใช้เฉพาะในบรรจุภัณฑ์ LED กำลังต่ำเท่านั้น
วัสดุพื้นผิวเซรามิกส่วนใหญ่ได้แก่ อลูมินา อะลูมิเนียมไนไตรด์ แซฟไฟร์ กระจกบอโรซิลิเกตสูง เป็นต้น เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุพื้นผิวอื่นๆ พื้นผิวเซรามิกมีคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางไฟฟ้า และคุณสมบัติทางความร้อนดังต่อไปนี้:
(1) คุณสมบัติทางกล: ความแข็งแรงทางกลสามารถใช้เป็นส่วนประกอบรองรับได้ การประมวลผลที่ดี ความแม่นยำของมิติสูง พื้นผิวเรียบ ไม่มีรอยแตกขนาดเล็ก การโค้งงอ ฯลฯ
(2) คุณสมบัติทางความร้อน: ค่าการนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนตรงกับ Si และ GaAs และวัสดุชิปอื่นๆ และมีความทนทานต่อความร้อนดี
(3) คุณสมบัติทางไฟฟ้า: ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ การสูญเสียไดอิเล็กตริกน้อย ความต้านทานฉนวนและความล้มเหลวของฉนวนสูง ประสิทธิภาพคงที่ภายใต้อุณหภูมิสูงและความชื้นสูง และมีความน่าเชื่อถือสูง
(4) คุณสมบัติอื่นๆ: มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี ไม่ดูดซับความชื้น ทนต่อน้ำมันและสารเคมี ปลอดสารพิษ ปราศจากมลพิษ การปล่อยรังสีอัลฟามีน้อย โครงสร้างผลึกมีเสถียรภาพ และไม่เปลี่ยนแปลงง่ายในช่วงอุณหภูมิ มีทรัพยากรวัตถุดิบมากมาย
เป็นเวลานานแล้วที่อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) เป็นวัสดุพื้นฐานหลักในการผลิตชิปกำลังสูง แต่เนื่องจากค่าการนำความร้อนของ Al2O3 ต่ำ และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนไม่เหมาะสมกับวัสดุของชิป ดังนั้นในแง่ของประสิทธิภาพ ต้นทุน และการรักษาสิ่งแวดล้อม วัสดุพื้นฐานนี้จึงไม่ใช่วัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ LED กำลังสูงในอนาคตอะลูมิเนียมไนไตรด์เซรามิกที่มีการนำความร้อนสูง ความแข็งแรงสูง อัตราความต้านทานสูง ความหนาแน่นต่ำ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ ปลอดสารพิษ รวมถึงคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่เข้ากันได้กับซิลิคอน จะค่อยๆ เข้ามาแทนที่วัสดุพื้นผิว LED กำลังสูงแบบดั้งเดิม และกลายเป็นหนึ่งในวัสดุพื้นผิวเซรามิกที่มีอนาคตสดใสที่สุด โดยให้กำลังไฟมากกว่า 180W~220W/mkคิงซองเรามีแผ่นวงจรพิมพ์เซรามิกสำหรับความต้องการ PCB ของคุณ