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鋁基板介紹:
特點:目前,LED應(yīng)用的散熱問題是LED廠家最頭痛的問題。散熱基板是一種提供熱傳導(dǎo)的媒介,LED→散熱基板→散熱模塊,它可以增加LED底部面積,增加散熱面積,主要由銅箔電路/陶瓷粉末+高分子/鋁基板組成。散熱基板于LED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中具有高導(dǎo)熱率、安全性、環(huán)保性等功能。下面介紹采用鋁材料的基板,因為鋁的導(dǎo)熱系數(shù)高,散熱好,可以有效的將內(nèi)部熱量導(dǎo)出。鋁基板是一種獨特的金屬基覆銅板,具有良好的導(dǎo)熱性、電氣絕緣性能和機(jī)械加工性能。
●采用表面貼裝技術(shù)(SMT);
●在電路設(shè)計方案中對熱擴(kuò)散進(jìn)行極為有效的處理;
●降低產(chǎn)品運(yùn)行溫度,提高產(chǎn)品功率密度和可靠性,延長產(chǎn)品使用壽命;
●縮小產(chǎn)品體積,降低硬件及裝配成本;
●取代易碎的陶瓷基板,獲得更好的機(jī)械耐久力。
PCB鋁基板的結(jié)構(gòu)PCB鋁基覆銅板是一種金屬線路板材料、由銅箔、導(dǎo)熱絕緣層及金屬基板組成,它的結(jié)構(gòu)分三層:
Cireuitl.Layer線路層:相當(dāng)于普通PCB的覆銅板,線路銅箔厚度loz至10oz 。
Dielcctric Layer絕緣層:絕緣層是一層低熱阻導(dǎo)熱絕緣材料。厚度為:0.003”至0.006”英寸是鋁基覆銅板的 核心計術(shù)所在,已獲得UL認(rèn)證。
Base Layer基層:是金屬基板,一般是鋁或可所選擇銅。鋁基覆銅板和傳統(tǒng)的環(huán)氧玻璃布層壓板等。PCB鋁基板由電路層、導(dǎo)熱絕緣層和金屬基層組成。電路層(即銅箔)通常經(jīng)過蝕刻形成印刷電路,使組件的各個部件相互連接,一般情況下,電路層要求具有很大的載流能力,從而應(yīng)使用較厚的銅箔,厚度一般35μm~280μm;導(dǎo)熱絕緣層是PCB鋁基板核心技術(shù)之所在,它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構(gòu)成,熱阻小,粘彈性能優(yōu)良,具有抗熱老化的能力,能夠承受機(jī)械及熱應(yīng)力。IMS-H01、IMS-H02和LED-0601等高性能PCB鋁基板的導(dǎo)熱絕緣層正是使用了此種技術(shù),使其具有極為優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和高強(qiáng)度的電氣絕緣性能;金屬基層是鋁基板的支撐構(gòu)件,要求具有高導(dǎo)熱性,一般是鋁板,也可使用銅板(其中銅板能夠提供更好的導(dǎo)熱性),適合于鉆孔、沖剪及切割等常規(guī)機(jī)械加工。
PCB材料相比有著其他材料不可比擬的優(yōu)點。適合功率元件表面貼裝SMT公藝。無需散熱器,體積大大縮小、散熱效果極好,良好的絕緣性能和機(jī)械性能。無需散熱器,體積大大縮小、散熱效果極好,良好的絕緣性能和機(jī)械性能。
導(dǎo)熱系數(shù):導(dǎo)熱系數(shù)又稱為熱傳導(dǎo)系數(shù),熱傳導(dǎo)率,熱導(dǎo)率。它表示物質(zhì)熱傳導(dǎo)性能的物理量,是當(dāng)?shù)葴孛娲怪本嚯x為1m,其溫度差為1℃,由于熱傳導(dǎo)而在1h內(nèi)穿過1m2面積的熱量(千卡)。它的表示單位為:千瓦/米.小時.℃ [kw/(m.h.℃)]如果需要基板材料擔(dān)負(fù)更大的散熱功效,所采用的基板材料要求是具有高導(dǎo)熱系數(shù)(熱傳導(dǎo)率)。如果需要通過基板材料能夠起到隔絕熱的功效,那么就希望所用的基板材料的導(dǎo)熱系數(shù)越低越好。
鋁基板的熱阻:定量描述一種物體的導(dǎo)熱性能,可以用導(dǎo)熱系數(shù),也可以用另外一種特性參數(shù)來表達(dá),它就是“熱阻”。有關(guān)專著提出:導(dǎo)熱系數(shù)適于表征一種均勻材質(zhì)的材料的導(dǎo)熱性能,而作為多種材料復(fù)合的基板材料,它的導(dǎo)熱性能更適合于用熱阻來定量描述。在熱傳導(dǎo)的方式下,物體兩側(cè)的表面溫度之差(簡稱溫差)是熱量傳遞的推動力。熱阻(Rr)等于這種溫差(T1-T2)除以熱流量(P)。因此,基板材料的熱阻越小說明它的導(dǎo)熱性越高。
鋁基板型號與參數(shù):現(xiàn)市場上根據(jù)需求一般鋁基板可分為1.0mm,1.5mm和2.0mm三種厚度,基本參數(shù)為普通型和高導(dǎo)熱型。普通型一般導(dǎo)熱系數(shù)在1.0以上(鋁基板基礎(chǔ)導(dǎo)熱率),高導(dǎo)型加了一層導(dǎo)熱層,材料較貴,且工藝復(fù)雜,但導(dǎo)熱性能優(yōu)越,一般為1.5-2.0,也可根據(jù)需要定制(可達(dá)3.0以上)。另一重要參數(shù)為耐壓,一般普通版為500V-2500V之間(視板材品質(zhì)而定),優(yōu)秀的板材可達(dá)3000V以上,也可定制(可達(dá)7000V以上)。