有关LED封装PCB和DPC陶瓷PCB的区别以及特点分析

繁华的城市离不开LED灯的装饰，相信大家都见过LED，它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方，也照亮着我们的生活。

功率型LED封装PCB作为热与空气对流的载体，其热导率对LED的散热起着决定性作用。DPC陶瓷PCB以其优良的性能和逐渐降低的价格，在众多电子封装材料中显示出很强的竞争力，是未来功率型LED封装发展的趋势。随着科学技术的发展、新制备工艺的出现，高导热陶瓷材料作为新型电子封装PCB材料，应用前景十分广阔。

LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。

随着LED芯片输入功率的不断提高，大功率耗散产生的大量热量对LED封装材料提出了更高的要求。在LED散热通道中，封装PCB是连接内部和外部散热通道的关键环节，它具有散热通道，电路连接和芯片物理支撑的功能。对于大功率LED产品，封装PCB需要高电绝缘性，高导热性和与芯片匹配的热膨胀系数。

现有的解决方案是将芯片直接固定在铜散热器上，但是铜散热器本身是导电通道。就光源而言，没有实现热电分离。最终将光源封装在PCB板上，并且仍然需要引入绝缘层以实现热电分离。此时，虽然热量没有集中在芯片上，但是集中在光源下方的绝缘层附近。一旦功率增加，就会出现热量问题。 DPC陶瓷基板可以解决这个问题。它可以将芯片直接固定在陶瓷上，并在陶瓷上形成垂直互连孔，以形成内部独立的导电通道。陶瓷本身是绝缘体，可以散热。这是在光源级别实现的热电分离。

近年来出现的SMD LED支架通常使用高温改性的工程塑料材料，以PPA(聚邻苯二甲酰胺)树脂为原料，并添加改性填料以增强PPA原材料的某些物理和化学性能。因此，PPA材料更适合注塑和使用SMD LED支架。 PPA塑料的导热系数非常低，其散热主要通过金属引线框进行，散热能力有限，仅适用于低功率LED封装。

为了解决在光源水平上的热电分离问题，陶瓷基板应具有以下特性：首先，它必须具有很高的导热率，比树脂高几个数量级;其次，它必须具有很高的绝缘强度;第三，电路分辨率高，可以与芯片垂直连接或翻转，不会出现问题。第四是表面平整度高，焊接时不会有空隙。第五是陶瓷和金属应具有高附着力;第六个是垂直互连通孔，因此可以实现SMD封装，从而将电路从背面引导到正面。满足这些条件的唯一衬底是DPC陶瓷衬底。

具有高导热率的陶瓷基板可显着提高散热效率，是开发大功率，小尺寸LED的最合适产品。陶瓷PCB具有新型的导热材料和新型的内部结构，弥补了铝金属PCB的缺陷，从而提高了PCB的整体散热效果。在目前用于散热PCB的陶瓷材料中，BeO具有较高的导热性，但其线性膨胀系数与硅的线性膨胀系数差异很大，并且在制造过程中具有毒性，从而限制了其自身的应用。 BN具有良好的整体性能，但用作PCB。该材料没有突出的优势，而且价格昂贵。目前正在研究和推广;碳化硅具有高强度和高导热性，但是其电阻和绝缘耐压低，并且金属化后的结合不稳定，这将导致导热性和介电常数的变化不适合用作绝缘包装的PCB材料。

相信在未来的科学技术更加发达的时候，LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便，这就需要我们的科研人员更加努力学习知识，这样才能为科技的发展贡献自己的力量。