功率型LED陶瓷基印刷電路板的研究.pdf

1、經(jīng)歷了白熾燈、熒光燈之后,LED照明以其耗電少、壽命長、綠色無污染等優(yōu)點成為未來照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。隨著LED功率增大,散熱問題已經(jīng)成了制約大功率LED發(fā)展的一個瓶頸。陶瓷基印刷電路板具有絕緣強度高、散熱性能好等優(yōu)點,被業(yè)界廣泛看好,本論文從理論、實驗以及產(chǎn)業(yè)化三個方面研究了大功率LED用高導熱陶瓷基印刷電路板,論文的主要研究工作和取得的成果如下:
　　 1、建立了功率型LED電路散熱模型,從理論上研究了功率型LED散熱基板的導

2、熱系數(shù)以及基板厚度對散熱性能的影響。采用ANSYS有限元穩(wěn)態(tài)熱分析對模型進行仿真分析,得出較為理想的大功率LED器件材料及結(jié)構(gòu),并進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明:新型陶瓷基板可以使功率型LED散熱熱阻從傳統(tǒng)FR-4環(huán)氧樹脂覆銅板的300K／W降低到10K／W左右；一定的陶瓷基板厚度可使基板散熱效率和材料韌性兩方面達到最佳值。
　　 2、提出了一整套采用氧化鋁陶瓷為散熱基板的印刷電路制備方案。選用了市場上工藝較為成熟的氧化鋁陶瓷為基

3、板材料,采用絲網(wǎng)印刷技術(shù),以正性、負性兩種油墨掩膜方式制作電路圖型,成功地制備出符合產(chǎn)業(yè)化要求的功率型LED印刷電路板。該方案與現(xiàn)行的印刷電路制備工藝比較接近,能大大降低了工藝設(shè)備的改進成本。
　　 3、設(shè)計了“過渡層+阻擋層+焊接層”多層膜系導電層結(jié)構(gòu),研究了用磁控濺射技術(shù)制備導電膜層的工藝參數(shù),確定了導電層的最佳材料及膜層厚度,其導電層薄膜拉脫強度達到1.5MPa以上,能承受450℃無鉛焊料熔蝕,完全滿足無鉛貼片焊接的工藝要