熱門關(guān)鍵詞:展至科技 氧化鋁陶瓷基板/支架 氮化鋁陶瓷基板/支架 陶瓷覆銅板 陶瓷電路板
展至科技認(rèn)為LED陶瓷封裝基板作為LED重要構(gòu)件隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展也在發(fā)生變化,目前LED散熱基板主要使用金屬與陶瓷基板。金屬基板以鋁或銅為材料,由于技術(shù)成熟,且具成本優(yōu)勢,目前為一般LED產(chǎn)品所采用。而陶瓷基板線路對位精確度高,為業(yè)界公認(rèn)導(dǎo)熱與散熱性能極佳材料,是目前高功率LED散熱最適方案,被包括Cree、歐司朗等國際大廠和國內(nèi)瑞豐、國星、展至科技等領(lǐng)先企業(yè)導(dǎo)入陶瓷封裝。產(chǎn)品。目前陶瓷基板在國內(nèi)外均有小規(guī)模生產(chǎn),其未來產(chǎn)業(yè)化前景將受到芯片封裝方式的影響,隨著未來LED芯片封裝向倒裝或垂直技術(shù)方向發(fā)展,陶瓷基板將前景可期。
展至科技陶瓷基板主要用于高功率LED
LED的散熱會對LED芯片的效率、壽命、可靠性等產(chǎn)生重要影響,這就要求LED封裝具有良好的散熱能力。因此,作為LED重要構(gòu)件的封裝基板不僅是載片的作用,更是散熱的重要通道之一,它的結(jié)構(gòu)和材料在散熱過程中起著關(guān)鍵的作用。隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展,LED 產(chǎn)品的封裝結(jié)構(gòu)從引腳式封裝結(jié)構(gòu)到表面貼裝式(SMD)封裝結(jié)構(gòu)再到功率型封裝結(jié)構(gòu),LED的封裝基板也從傳統(tǒng)的玻璃環(huán)氧樹脂,發(fā)展到如今主流的金屬材料,而近年來陶瓷基板的出現(xiàn),對鋁基板的地位形成了一定的沖擊。
目前,LED散熱基板主要使用金屬與陶瓷基板。金屬基板以鋁或銅為材料,由于技術(shù)成熟,且具成本優(yōu)勢,目前為一般LED產(chǎn)品所采用。而陶瓷基板線路對位精確度高,為業(yè)界公認(rèn)導(dǎo)熱與散熱性能極佳材料,是目前高功率LED散熱最適方案,雖然成本比金屬基板來得高,但照明要求的散熱性及穩(wěn)定性高于筆記本電腦、電視等電子產(chǎn)品,因此,包括Cree、歐司朗、飛利浦及日亞化等國際大廠,都使用陶瓷基板作為LED晶粒散熱材質(zhì)。
由于高分子絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)較低,同時(shí)耐熱性能較差,如果要提高鋁金屬基板的整體導(dǎo)熱性能及耐熱性能,需要替換掉絕緣材料,但是絕緣材料的啟用,使得同線路無法自傲鋁金屬基板之上布置,所以目前直接提高鋁金屬基板的導(dǎo)熱系數(shù)還無法實(shí)現(xiàn)。而陶瓷散熱基板,其具有新的導(dǎo)熱材料和新的內(nèi)部結(jié)構(gòu),以消除鋁金屬基板所具有的缺陷,從而改善基板的整體散熱效果。下表為陶瓷散熱基板與金屬散熱基板比較,讓我們從各項(xiàng)對比參數(shù)來總結(jié)性能,為什么高功率LED散熱最適合的基板是選用展至科技陶瓷基板。
表1 展至科技陶瓷散熱基板與金屬散熱基板比較
項(xiàng)目 | 展至科技陶瓷基板(氧化鋁、氮化鋁) | 金屬基板(鋁、銅及其合金) |
熱導(dǎo)率W/M*K | 2,3-41/150-170 | 230-450不等(但綜合熱導(dǎo)率,約為陶瓷基板的1/10.) |
絕緣性 | 好 | 差,需表面處理出一層絕緣膜 |
熱穩(wěn)定性 | 好 | 一般 |
自身熱輻射能力 | 強(qiáng) | 一般 |
價(jià)格 | 較高 | 不高 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 大功率小尺寸LED應(yīng)用較多 | 小功率大尺寸LED |
展至科技帶大家分析完陶瓷基板與金屬基板后,無疑,氧化鋁、氮化鋁陶瓷為大功率LED電子封裝業(yè)界公認(rèn)的導(dǎo)熱與散熱性能極佳材料,是目前高功率LED散熱最適方案。那么氧化鋁和氮化鋁陶瓷的各項(xiàng)性能參數(shù)有何不同和各自的應(yīng)用領(lǐng)域有什么區(qū)別。下面我們來看看氧化鋁和氮化鋁的優(yōu)勢。
項(xiàng)目 | 氧化鋁 | 氮化鋁 |
優(yōu)勢 | 熱學(xué)特性:耐熱性和導(dǎo)熱性強(qiáng) 機(jī)械特性:強(qiáng)度和硬度高 其它特性:電絕緣性高、耐腐蝕性強(qiáng),生物相容性高 成本相對其他電子陶瓷低。 | 熱學(xué)特性:耐熱性和導(dǎo)熱性強(qiáng)(高于氧化鋁) 其它特性:電絕緣性高、耐腐蝕性強(qiáng) 并且具有與硅(Si)相似的熱膨脹系數(shù) |
特性 | 詳細(xì)特性參數(shù),可以點(diǎn)擊查看:陶瓷基板的種類和應(yīng)用 | |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 主流應(yīng)用市場在大功率LED,電源模塊和激光領(lǐng)域。 | 大功率LED,如舞臺燈,車燈,投射燈,UVled,半導(dǎo)體激光器以及DC-DC電源模塊,高端電子產(chǎn)品 |
不同種類的陶瓷基板均有工藝瓶頸需要跨越,展至科技攻堅(jiān)克難,志在從優(yōu)秀到卓越
展至科技董事長王岸先生說道,就目前市場來看,陶瓷散熱基板種類很多,價(jià)格不一,原材料的差異,工藝也不盡相同,廠家根據(jù)LED產(chǎn)品的散熱需要選擇合適的散熱基板,最終在散熱性能和成本上才能達(dá)到最好的綜合效果,展至科技作為封裝行業(yè)引領(lǐng)者,始終以國際化的標(biāo)準(zhǔn)來打造產(chǎn)品真質(zhì)量,從原材抓起,以高技術(shù),高產(chǎn)出,高穩(wěn)定性,低耗等特性為各位LED相關(guān)業(yè)務(wù)合作廠商打造最優(yōu)良性能的產(chǎn)品。陶瓷散熱基板根據(jù)材料分有主要有氧化鋁基板和氮化鋁基板,根據(jù)結(jié)構(gòu)分主要有單層基板和多層基板(兩層)?,F(xiàn)階段較普遍的陶瓷散熱基板種類共有LTCC(低溫共燒多層陶瓷基板)、HTCC(高溫共燒多層陶瓷)、DBC(直接接合銅基板)、DPC(直接鍍銅基板)四種,其中HTCC屬于較早期發(fā)展之技術(shù),但由于其較高的工藝溫度(1300~1600℃),使其電極材料的選擇受限,且制作成本相當(dāng)昂貴,這些因素促使LTCC的發(fā)展,LTCC雖然將共燒溫度降至約850℃,但其尺寸精確度、產(chǎn)品強(qiáng)度等技術(shù)上的問題尚待突破。而DBC與DPC則為近幾年才開發(fā)成熟,且能量產(chǎn)化的專業(yè)技術(shù),但對于許多人來說,此兩項(xiàng)專業(yè)的工藝技術(shù)仍然很陌生,甚至可能將兩者誤解為同樣的工藝。DBC是利用高溫加熱將Al2O3與Cu板結(jié)合,其技術(shù)瓶頸在于不易解決Al2O3與Cu板間微氣孔產(chǎn)生之問題,這使得該產(chǎn)品的產(chǎn)能與良率受到較大的挑戰(zhàn),而DPC技術(shù)則是利用直接披覆技術(shù),將Cu沉積于Al2O3基板之上,該工藝結(jié)合了材料與薄膜工藝技術(shù),其產(chǎn)品為近年最普遍使用的陶瓷散熱基板,然而其材料控制與工藝技術(shù)整合能力要求較高,這使得跨入DPC產(chǎn)業(yè)并能穩(wěn)定生產(chǎn)的技術(shù)門檻相對較高,在此,展至科技也齊頭并進(jìn),在DPC工藝陶瓷基板和封裝器件制造行業(yè)擁有較高的工藝水平和知名度。
表2 以下是展至科技DPC工藝和其他廠商LTCC/HTCC/DBC工藝的優(yōu)劣性比較
展至科技DPC工藝與其他廠商工藝對比 | |||||
項(xiàng)目 | LTCC | HTCC | DBC | DPC | |
熱導(dǎo)率W/MK | 氧化鋁2-3 | 氧化鋁16-24 | 氧化鋁 20-26;氮化鋁130-220 | 氧化鋁 20-26;氮化鋁130-220 | |
工藝溫度℃ | 850-1000 | 1300-1600 | 1050-1100 | 250-350 | |
線路制作方式 | 印刷 | 印刷 | 微影工藝 | 微影工藝 | |
表面金屬材質(zhì) | 銀、銅、金等 | 鎢、鉬、錳等 | 銅 | 沉金、沉銀、沉鎳金,鈀金,鎳鈀金 | |
通孔填充方式 | 印刷 | 印刷 | 電鍍或化學(xué)鍍,焊接 | 電鍍或化學(xué)鍍,焊接 | |
在LED上的運(yùn)用 | 大功率大尺寸或小功率產(chǎn)品 | 成本較高,很少用 | 存在工藝問題,有一定市場 | 高功率LED領(lǐng)域使用最廣 | |
優(yōu)勢 | 工藝成熟,成本低 | 相比HTCC產(chǎn)品強(qiáng)度較高 | 對位精準(zhǔn),無燒結(jié)收縮差異問題 | 對位精準(zhǔn),無燒結(jié)收縮差異問題,可制作最細(xì)10-50μm的線路 | |
缺點(diǎn) | 對位精度差,線路表面粗糙 | 對位精度差,線路表面粗糙,成本高 | 覆銅解析度太大,需加工處理 |
LTCC陶瓷基板與DPC(直接鍍銅)陶瓷基板截面圖對比
目前,國外的陶瓷基板生產(chǎn)廠家包括美國 Lamina公司、杜邦公司,日本住友金屬電子器件株式會社、日本友華公等,國內(nèi)易美芯光、研創(chuàng)光電、展至科技等企業(yè)也均有生產(chǎn),其中康弛光電科技有限公司聯(lián)合中科院上海硅酸鹽研究所,歷時(shí)兩年共同研發(fā)并獲得國家實(shí)用新型專利的全新K9-H陶瓷LED復(fù)合散熱材料,成功應(yīng)用于LED燈泡上并已于去年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
展至科技推出新型垂直和倒裝芯片的封裝陶瓷基板
硅襯底垂直芯片在封裝時(shí),一般采用陶瓷基板作為熱導(dǎo)和電性載體,可以獲得優(yōu)越的熱電效應(yīng)。在倒裝芯片封裝時(shí),可選取陶瓷基板作為熱導(dǎo)和電性載體以獲得優(yōu)越的熱電效應(yīng),當(dāng)然也可以用金屬銅作為基板,這主要取決于誰能更好的解決燈具的三人問題。目前中國LED芯片95%的主流應(yīng)用市場為正裝芯片,國內(nèi)LED用倒裝和垂直芯片的需求量會穩(wěn)步增長至目前下游應(yīng)用市場的20%-30%。因此,倒裝或垂直技術(shù)的發(fā)展對陶瓷基板來說,有著絕對的好處,并且陶瓷在未來的倒裝或垂直封裝工藝中將會更有優(yōu)勢。此外,在1-5W的功率范圍內(nèi),陶瓷封裝也會存有優(yōu)勢,例如3535這類的器件,可以直接Molding,用聚光杯將它Molding在陶瓷基板上面。封裝方式的改變,進(jìn)而引發(fā)基板材料的變化,因此倒裝芯片的封裝方式或許也將引發(fā)一場新一代配套基板材料的變革。
展至科技推出紫外UV LED氮化鋁 倒裝3535系列,汽車車燈2016倒裝平面版系列陶瓷封裝產(chǎn)品。
3535倒裝氮化鋁 單芯 點(diǎn)擊查看產(chǎn)品
3535倒裝氮化鋁 雙芯 點(diǎn)擊查看產(chǎn)品
2016倒裝氮化鋁 點(diǎn)擊查看產(chǎn)品
陶瓷基板未來成本有待壓縮,前景可期,展至科技引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
展至科技就目前市場行情分析,當(dāng)前導(dǎo)致基板市場價(jià)格各異的主要因素,是其采用原材料的差異。例如目前市場主要分為鋁基板、陶瓷基板及銅基板,同時(shí)在普通鋁基板的基礎(chǔ)上,當(dāng)前市場又逐步延生出鏡面鋁基板。鋁基、陶瓷基、銅基三者相比,應(yīng)該是銅基價(jià)格最貴,但是目前市面上銅基板已不多見,其因價(jià)格過高,導(dǎo)致性價(jià)比偏低。陶瓷基比鋁基略貴,并且當(dāng)前市面上應(yīng)用最多的應(yīng)為鋁基,但是目前市面上均在研發(fā)陶瓷基板,其成本也在逐步下降。目前,鋁基板約為400元每平方,銅基板約為800-900元每平方,純陶瓷基板約為500元每平方,印上銀電路后為1000元每平方,價(jià)格略高。
08年前后,當(dāng)國內(nèi)封裝企業(yè)剛涉足顯示及背光領(lǐng)域的時(shí)候,科銳的大功率陶瓷封裝光源橫空出世,當(dāng)時(shí)在國內(nèi)也掀起一陣投身大功率陶瓷封裝的浪潮,此后投身其中的各大國內(nèi)封裝企業(yè)均以失敗告終,主要原因包括:國產(chǎn)封裝技術(shù)的不成熟、原材料陶瓷基板依賴進(jìn)口供貨難,以及品牌知名度的欠缺。進(jìn)入2015年以來,隨著國產(chǎn)倒裝芯片的逐步成熟,對陶瓷基板的市場需求擴(kuò)大,憑展至科技多年封裝行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和敏銳的市場嗅覺,2017年董事長決定提前戰(zhàn)略布局陶瓷封裝,投入千萬相關(guān)研發(fā)和設(shè)備費(fèi)用,目前陶瓷基板月產(chǎn)能已實(shí)現(xiàn)百萬片增長,通過不斷對產(chǎn)品的打磨,展至科技在業(yè)內(nèi)獲得了很多業(yè)務(wù)合作廠商的好評和認(rèn)可。此外,材料成本的大幅下跌以及國內(nèi)生產(chǎn)陶瓷基板企業(yè)的增多,對于國內(nèi)陶瓷封裝從業(yè)者而言,似乎又看到了久違的春天。與此同時(shí),伴隨著CSP技術(shù)而催生的新興市場,除去原有的傳統(tǒng)戶外照明市場及強(qiáng)光手電筒市場外,大功率陶瓷封裝也開始向汽車大燈、Flash LED、紫外 LED等領(lǐng)域逐步滲透。因而,其前景看來十分值得期待。
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