led灯珠铝基板作用_LED灯板用铝基板

功率型led灯珠封装技术发展至今，所选择的散热基板主要有环氧树脂铜涂覆基板、金属基覆铜基板、金属基复合基板、陶瓷铜涂覆基板等。led灯珠随着行业向高效、高密度、大功率等方向发展，电力也越来越大，性能优良的散热材料的开发成为led灯珠解决散热问题的当务之急。一般来说，led灯珠发光效率和使用寿命随着结温的增加而降低，如果结温达到125°C以上led灯珠也会失效。为了使LED结温保持在较低的温度，led灯珠为了降低整体的封装热阻，需要高热导率、低热阻的散热基板材料和合理的封装过程。

环氧树脂铜涂层基板是传统电子封装中最广泛应用的基板。起到支撑、导电、绝缘三个作用。其主要特点是：成本低，耐吸湿性高，密度低，易于加工，容易实现微图形电路，适合大规模生产等。但是，FR－4的基材是环氧树脂，有机材料的热导率低，耐高温性差，所以FR－4不能适应高密度、高输出LED封装的要求，一般只用于小输出led灯珠的封装。

目前常用的基板材料是Si金属及金属合金材料、陶瓷及复合材料等。其中Si材料成本高；金属和金属合金材料的固有导电性与热膨胀系数芯片材料不一致；大功率难以同时满足基板的各种性能要求等缺点。

金属系复合基板的代表性材料是铝碳化硅。铝碳化硅是SiC陶瓷的低膨胀系数和金属Al的高导热率的组合金属基复合材料，整合了具有低密度、低热膨胀系数、高热导率、高刚性等一系列优良特性的两种材料的优点。AlSiC的热膨胀系数通过改变SiC的含量来调整，与相邻材料的热膨胀系数一致，能够将两者的热应力抑制到最小限度。

金属基覆铜基板是继FR－4之后的新基板。将铜箔电路及高分子绝缘层通过热传导粘接剂直接粘接在基底上结制，热导率约1.12W/m？K，比FR－4提高了很多。由于其具有优异的散热性，因此成为目前大功率LED灯珠散热基板市场上最广泛应用的产品。但是，也有其固有的缺点：高分子绝缘层热导率低，0.3 W/m？只有K，从芯片不能直接向金属底座传递热量。金属铜，Al的热膨胀系数很大，可能导致相对严重的热失配问题。

陶瓷基板材料中常见的主要有Al2O3、氮化铝、SiC、BN、BeO、Si3N4等，与其他基板材料相比，陶瓷基板在机械性质、电性、热性方面具有以下特征。

（1）机械性能。机械强度可以用作支承部件。加工性好，尺寸精度高。表面光滑，微裂纹，无弯曲等。

（2）热学性质。导热系数较大，热膨胀系数与Si和GaAs等芯片材料相匹配，耐热性优异。

（3）电气性质。介电常数低、介电损耗小，绝缘电阻及绝缘破坏电高，在高温、高湿度条件下性能稳定，可靠性高。

（4）其他性质。化学稳定性好，没有吸湿性。耐油、耐化学药品；无毒、无公害、α射线释放量小；晶体结构稳定，在使用温度范围内不易发生变化。原材料资源丰富。

长期以来，Al2O3和BeO陶瓷是大功率封装的两个主要基板材料。但是，这两个基板材料都是固有的缺点，Al2O3的热导率低，热膨胀系数与芯片材料不一致。BeO具有优秀的综合性能，但生产成本高，剧毒。因此，这两种基板材料不能从性能、成本、环境保护等方面作为今后大功率LED灯珠设备发展最理想的材料。氮化铝陶瓷具有高热导率、高强度、高电阻率、密度小、低介电常数、无毒及适合Si的热膨胀系数等优异性能，逐渐取代传统大功率LED灯珠基板材料，成为今后最有希望的陶瓷基板材料。