LED散热用铝基pcb好还是陶瓷pcb呢
陶瓷基板pcb的优缺点有哪些?陶瓷基板和金属基板的优缺点是什么?
陶瓷基板pcb的优缺点有哪些?陶瓷基板和金属基板的优缺点是什么?陶瓷基板的半导体领域、汽车、航空、通讯方面等对陶瓷基板pcb的需要也越来越多,是什么让陶瓷基板这么受欢迎?陶瓷基板pcb的优缺点你知道多少呢?陶瓷基板和金属基板相比有何优缺点?陶瓷基板pcb的优缺点有哪些?材料而言:陶瓷基板pcb是陶瓷材料因其热导率高、化学稳定性好、热稳定性和熔点高等优点,很适合做成电路板应用于电子领域。
许多特殊领域如高温、腐蚀性环境、震动频率高等上面都能适应。
而普通的电路板用的是环氧树脂,虽然没有太多导热性,抗腐蚀性,但是经济实惠在过去占有较大的市场。
性能特征而言,陶瓷基板pcb绝缘层,拥有高频率与低的介电常数,因其制造工艺在轻、薄、微型化方面更加容易。
普通的FR4玻纤板则很难做到。
陶瓷基板pcb缺点也是很明显的,比如陶瓷材料很容易碎,价格高。
因为硬度和密度大,而且加工难度也相对比较大。
陶瓷材料韧性低、易碎,在各个工序报废率相对比较高。
最后的表面金属化也是前期设备成本也很高。
原材料而言,陶瓷基板比普通的FR4要贵很多,有的甚至是3-10倍。
陶瓷基板和金属基板相比有何优缺点?陶瓷基板采用陶瓷材料,金属基板属于金属材料,都是有一定的导热性能的。
那么具体他们各自的优缺点是什么?金属基板以及优点金属基板是一种金属线路板材料,属于电子通用元件,由导热绝缘层、金属板及金属箔组成,具有特殊的导磁性、优良的散热性、机械强度高、加工性能好等特点。
应用于各种高性能软盘驱动器、计算机用无刷直流电动机、全自动照相机用电动机及一些军用尖端科技产品中。
陶瓷基板比金属基板有更好的导热性能目前市面上较多是金属基板是铜基板,铝基板等,相对陶瓷基板而已,导热性能是铝基板和铜基板不能比的,陶瓷基板是铝基板散热性能的十倍以上。
当然铜基板和铝基板在一些小功率电源方面,不需要很多的散热要的产品方面,还是比较适合的,而且制作成本会比较低。
通过以上的分析和比较,相信您对陶瓷基板pcb的优缺点以及陶瓷基板和金属基板的优缺点有了更加清晰的认知了。
陶瓷电路板和铝基板那个散热性更好?
陶瓷电路板和铝基板那个散热性更好?陶瓷电路板和铝基板的导热能力都比较高,但是在基板的使用上到底是通常电路板还是铝基板好呢?首先看铝基板的构成和导热系数“铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。
用于高端使用的也有设计为双面板,结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。
极少数应用为多层板,可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。
”铝基板导热系数差不多在1.0~2.0之间,从结构上可以看出,铝基板是有绝缘层的,那么它的导热系数主要与绝缘层有关,加了绝缘层的铝基板,导热系数并不突出,不过比一般的FR-4基板要好很多。
目前的铝基板多用进口导热胶,相对导热更好。
材质和结构——陶瓷基板和铝基板的不同之处陶瓷基板是以陶瓷作为基板材料,在结构上,因为陶瓷本身的绝缘性能就非常好,所以陶瓷不需要绝缘层。
路边的电线杆大家都见过,上面的绝缘子就是陶瓷的。
目前市面上的陶瓷基板主要氮化铝陶瓷和氧化铝陶瓷两种,氧化铝陶瓷的热导率差不多在15~31,氮化铝差不多在135~175,数据参考《电气电子绝缘技术手册》。
很明显,陶瓷的导热性能会比铝基板好太多了,绝缘层是铝基板最核心的技术,主要起到粘接,绝缘和导热的功能。
铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障。
绝缘层热传导性能越好,越有利于器件运行时所产生热量的扩散,也就越有利于降低器件的运行温度,从而达到提高模块的功率负荷,减小体积,延长寿命,提高功率输出等目的。
也就是说,铝基板受制于绝缘层。
陶瓷基板没有绝缘层,也就不会有这样的困扰。
相信经过小编的讲述,您对陶瓷电路板和铝基板的特种有更多了解了,在使用板材这款可以根据需求而选择不同的板材。
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LED灯具常用结构件材料及特性
LED灯具常用结构件材料及特性1.外壳材料:外壳是LED灯具的外部保护层,一般采用铝合金、塑料或陶瓷等材料。
铝合金具有优良的导热性能和机械强度,可以有效地散热,并且较为耐用。
塑料材料成本低,韧性好,可以根据需要进行塑性加工,但导热性能较差。
陶瓷材料具有良好的导热性能和绝缘性能,适用于高功率LED灯具。
2.散热器材料:散热器用于散发LED产生的热量,一般采用铝合金、铜合金等材料。
铝合金散热器具有优良的导热性能、轻巧易用和经济实惠等特点。
铜合金具有更高的热导率和导热能力,适用于高功率LED灯具和有限空间应用,但成本较高。
3.光学材料:光学材料用于调节和控制LED的光线方向和光强分布,常用的材料有玻璃和光学级塑料等。
玻璃具有优良的耐高温、气密性和透光性能,但重量较大。
光学级塑料具有较轻的重量、成本较低、易加工和抗冲击性能,但耐高温性能较差。
4.导热接触材料:导热接触材料用于提高LED芯片与散热器之间的热传导效率,常用的材料有硅胶脂、硅胶垫和热导片等。
硅胶脂具有良好的可塑性和封装性能,可以填充芯片与散热器之间的缝隙,提高导热效果。
硅胶垫具有良好的导热性能和压缩性能,适用于紧固压力小的应用。
热导片则可直接用于芯片和散热器之间的导热接触,具有较高的导热性能。
5.电子元器件材料:LED灯具中的电子元器件包括电阻、电容、电感器、集成电路等,常用的材料有陶瓷、金属、塑料等。
陶瓷具有良好的机械强度和耐高温性能,适用于特殊环境下的应用。
金属材料具有良好的导电性能和机械强度,塑料材料则具有低成本、轻质和可塑性等特点。
总之,LED灯具的结构件材料选择需要综合考虑散热性能、光学效果、导热效果和可靠性等因素,不同的应用场景和要求会选择不同的材料来满足需求。
特定的材料的应用也需要注意其优点和缺点,以便在实际生产中取得更好的效果。
pcb基板材料
pcb基板材料PCB基板材料。
PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是电子产品中不可或缺的一部分。
它作为电子元器件的支撑体,承载着各种电子元器件,并通过导线和电路连接它们,从而实现电子设备的功能。
而PCB基板材料作为PCB的重要组成部分,对PCB的性能、稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
在PCB基板的材料选择方面,常见的有FR-4、铝基板、陶瓷基板等。
首先,FR-4是一种玻璃纤维增强的环氧树脂基板,具有良好的绝缘性能和机械强度,适用于大多数电子产品。
其次,铝基板因其优良的导热性能而被广泛应用于LED照明、汽车电子等领域。
此外,陶瓷基板因其高温耐受性和优异的绝缘性能,被广泛应用于高频、高速电路领域。
在选择PCB基板材料时,需要考虑到电路板的使用环境、工作温度、频率要求等因素。
例如,对于高频高速电路,需要选择具有较低介电常数和介电损耗的材料,以保证信号传输的稳定性和可靠性。
而对于高功率电子设备,需要选择具有良好导热性能的基板材料,以确保电子元器件的散热和工作稳定性。
除了材料的选择外,PCB基板的制造工艺也对其性能产生重要影响。
例如,表面处理工艺可以影响焊接质量和防腐能力,影响PCB的可靠性和稳定性。
而板厚、线宽、线距等参数的设计也直接关系到PCB的性能和稳定性。
总的来说,PCB基板材料的选择和制造工艺的优化是保证PCB性能和可靠性的关键。
只有在选择合适的材料和优化的工艺下,才能制造出性能稳定、可靠性高的PCB,从而保证电子设备的正常运行和长期稳定性。
在未来,随着电子产品对性能和稳定性要求的不断提高,PCB基板材料的研发和创新也将持续推进。
新型材料的应用将进一步提升PCB的性能,满足不断发展的电子产品对PCB的需求,为电子行业的发展注入新的活力。
因此,PCB基板材料的研究和应用具有重要的意义,也是电子行业发展的重要支撑。
综上所述,PCB基板材料作为PCB的重要组成部分,对PCB的性能、稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
LED散热问题的解决方案
LED散热问题的解决方案LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,具有高效、节能、寿命长等优点,在照明、显示等领域得到广泛应用。
然而,由于LED器件本身的特性,其工作过程中会产生大量的热量,如果不能有效地散热,会导致LED的温度过高,降低其性能和寿命。
因此,解决LED散热问题是非常重要的。
一、散热原理和问题分析LED散热问题的根本原因是LED器件的工作过程中产生的热量无法及时散发,导致温度升高。
这会引发以下几个问题:1. LED亮度降低:当LED温度超过一定范围时,其亮度会明显下降,影响照明效果。
2. 寿命缩短:高温会加速LED器件的老化速度,导致寿命缩短。
3. 功率损耗:LED器件的温度升高会导致功率损耗增加,影响能源利用效率。
二、解决方案为了解决LED散热问题,可以采取以下几种方案:1. 散热材料的选择选择适当的散热材料对于提高LED散热效果非常重要。
常见的散热材料包括导热胶、铝基板、铜基板等。
导热胶适用于散热面积较小的场景,而铝基板和铜基板则适用于散热面积较大的场景。
根据实际需求选择合适的散热材料,能够有效提高散热效果。
2. 散热结构的设计合理的散热结构设计可以提高LED散热效果。
例如,可以采用散热片、散热鳍片等结构,增大散热面积,提高散热效率。
此外,还可以通过增加散热风扇、散热管等装置来提高散热效果。
3. 散热系统的优化通过优化散热系统,可以进一步提高LED的散热效果。
例如,可以合理布置散热器件的位置,优化散热风道的设计,增加散热风扇的转速等。
通过这些措施,能够提高散热系统的整体效率,有效降低LED的温度。
4. 温度监测和控制为了及时发现LED的温度异常,可以在LED器件上安装温度传感器,并通过控制系统实时监测LED的温度。
一旦温度超过设定的阈值,控制系统可以及时采取措施,如降低电流、增加散热风扇的转速等,以保证LED的正常工作。
5. 环境温度控制除了对LED器件本身进行散热处理外,还应注意控制环境温度。
led散热器技术参数
led散热器技术参数LED散热器技术参数随着LED技术的快速发展,LED灯具在照明行业中得到了广泛的应用。
然而,由于LED本身在工作过程中会产生大量的热量,如果不能有效散热,会导致LED的寿命缩短甚至出现故障。
因此,LED散热器成为了LED灯具设计中非常重要的一个组成部分。
本文将从散热器的材质、结构、尺寸和散热性能等方面,对LED散热器的技术参数进行详细介绍。
一、材质LED散热器常用的材质包括铝、铜和陶瓷等。
铝具有优良的导热性能和轻质的特点,能够快速将LED产生的热量传导到散热器表面,并且具有较好的散热效果。
铜的导热性能更好,但相对较重,适用于一些有特殊散热要求的LED灯具。
陶瓷散热器由于其特殊的材质和结构,具有良好的隔热性能和导热性能,能够有效地将热量从LED传导到散热器表面,并通过辐射和对流的方式散热。
二、结构LED散热器的结构通常由散热板和散热片组成。
散热板是散热器的基座,用于与LED灯珠接触,将其产生的热量传导到散热片上。
散热片通过增加表面积,提高热量的散发效率。
此外,散热器还可以通过风扇或风道来增强散热效果,提高散热器的整体散热性能。
三、尺寸LED散热器的尺寸对其散热性能有着重要的影响。
散热器的尺寸越大,表面积越大,散热效果也就越好。
然而,尺寸过大会增加LED 灯具的体积和重量,不利于应用。
因此,在设计LED散热器时,需要根据实际需求合理选择尺寸,以在满足散热要求的同时,尽量减小体积和重量。
四、散热性能LED散热器的散热性能通常通过热阻来衡量,单位为摄氏度每瓦特(℃/W)。
热阻越小,代表散热器具有更好的散热性能。
热阻的计算公式为:热阻 = (散热器表面温度 - 环境温度) / 散热功率。
在实际应用中,为了保证LED的工作温度不超过规定范围,需要根据LED的功率和工作环境的温度等因素,选择合适的散热器,并计算其热阻是否满足要求。
LED散热器的技术参数包括材质、结构、尺寸和散热性能等方面。
pcb板材料
pcb板材料PCB板材料。
PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是电子元器件的支撑体,也是电路连接的载体。
在PCB的制作过程中,选择合适的板材材料是非常重要的,因为不同的材料具有不同的性能特点,对电路板的性能和稳定性有着直接的影响。
首先,我们来介绍一下常见的PCB板材料类型。
目前市面上常见的PCB板材料主要包括FR-4、铝基板、陶瓷基板和高频板等。
其中,FR-4是最为常见的一种材料,它是一种玻璃纤维覆盖着的环氧树脂基材,具有良好的机械性能和绝缘性能,适用于一般的电子产品;铝基板则是以铝基材为基础,具有良好的散热性能,适用于高功率LED照明产品;陶瓷基板则具有优异的高频特性和耐高温性能,适用于无线通信设备和雷达系统等高频电路;高频板则是专门用于高频电路设计,具有低介电常数和低损耗等特点。
其次,我们来详细了解一下不同PCB板材料的性能特点。
FR-4材料具有较好的机械性能和绝缘性能,适用于一般的电子产品,但其介电常数较高,不适用于高频电路设计;铝基板具有良好的散热性能,适用于高功率LED照明产品,但其加工难度较大,成本也相对较高;陶瓷基板具有优异的高频特性和耐高温性能,适用于无线通信设备和雷达系统等高频电路,但其加工成本较高;高频板具有低介电常数和低损耗等特点,适用于高频电路设计,但其价格相对较高。
最后,我们需要根据具体的电路设计要求来选择合适的PCB板材料。
在选择材料时,需要考虑电路的工作频率、功率、环境温度等因素,以及成本和加工难度等因素。
一般而言,对于一般的电子产品,FR-4材料是一个较为经济实用的选择;对于高功率LED照明产品,铝基板是一个较为合适的选择;对于高频电路设计,陶瓷基板和高频板则是更为合适的选择。
综上所述,选择合适的PCB板材料对于电路性能和稳定性具有直接的影响,因此在设计和制作PCB时,需要根据具体的要求来选择合适的材料,以确保电路的性能和稳定性。
希望本文能够对PCB板材料的选择提供一定的帮助和指导。
各种基板热传导系数
各种基板热传导系数一、金属基板热传导系数金属基板是一种常见的热传导材料,其热传导系数通常较高。
金属基板具有良好的导热性能,能够快速将热量从一个区域传递到另一个区域。
常见的金属基板包括铝基板、铜基板等。
铝基板的热传导系数约为200-250 W/(m·K),而铜基板的热传导系数约为350-400 W/(m·K)。
这些高热传导系数使得金属基板在散热领域得到广泛应用,如LED照明、电子设备等。
二、陶瓷基板热传导系数陶瓷基板是一种具有良好绝缘性能的材料,通常用于高温环境下的散热应用。
陶瓷基板具有较低的热传导系数,一般在2-10 W/(m·K)之间。
这是因为陶瓷材料的结构特点决定了其热传导性能较差,其内部存在许多孔隙和微观结构,导致热量传导受阻。
陶瓷基板由于其绝缘性能优异,常用于电子元器件的绝缘散热、高温热敏电阻等应用。
三、有机基板热传导系数有机基板是一种常见的热传导材料,其热传导系数相对较低。
有机基板通常由聚酰亚胺、聚酰胺等有机高分子材料组成,其热传导系数一般在0.1-0.5 W/(m·K)之间。
由于有机基板具有较低的热传导系数,其散热性能较差,常需要通过其他方式提高散热效果,如增加散热片、采用散热胶等。
有机基板在电子设备、通信设备等领域得到广泛应用。
四、复合材料基板热传导系数复合材料基板是一种由不同材料组成的热传导材料,其热传导系数通常介于金属基板和有机基板之间。
复合材料基板的热传导系数取决于不同材料的组成比例和热传导性能。
例如,玻纤增强环氧基板具有较高的热传导系数,约为1-2 W/(m·K),而铝基板与聚酰亚胺基板的复合材料基板的热传导系数则介于两者之间。
复合材料基板可以通过合理设计材料组成和结构,实现良好的散热性能,并满足特定的应用需求。
五、硅基板热传导系数硅基板是一种常见的热传导材料,其热传导系数较高。
硅基板的热传导系数约为100-150 W/(m·K),具有良好的导热性能。
led灯散热解决方案
led灯散热解决方案LED灯散热解决方案。
LED灯具作为一种新型的照明产品,具有节能、环保、寿命长等优点,受到了广泛的关注和应用。
然而,由于LED灯具在工作过程中会产生较多的热量,如果散热不好,会影响LED的寿命和性能。
因此,LED灯散热解决方案成为了LED照明行业亟待解决的难题之一。
一、散热原理。
LED灯具在工作时,电流通过LED芯片,芯片产生光能的同时也会产生一定的热量。
如果不能及时将这些热量散发出去,LED芯片温度就会升高,导致LED 灯具的性能下降,甚至缩短LED的使用寿命。
因此,LED灯散热解决方案的关键在于有效地将LED产生的热量散发出去,保持LED芯片的温度在一个安全的范围内。
二、散热解决方案。
1. 散热结构设计。
LED灯具的散热结构设计是解决LED散热问题的首要环节。
合理的散热结构设计可以有效地增大LED灯具的散热面积,提高散热效率。
一般来说,采用铝材或铜材作为散热器材料,通过设计散热片、散热柱等结构来增加散热面积,提高散热效果。
2. 散热材料选择。
散热材料的选择对于LED灯具的散热效果至关重要。
目前常用的散热材料有铝材、铜材、陶瓷等。
铝材具有良好的导热性能和成型性,是目前应用最广泛的散热材料之一。
而铜材的导热性能更好,但成本较高。
陶瓷材料则具有绝缘性能和耐高温性能,适合用于一些特殊环境下的LED灯具。
3. 散热风扇应用。
在一些高功率的LED灯具中,散热风扇的应用是提高散热效率的重要手段。
散热风扇通过强制对流的方式,将散热片上的热量迅速带走,有效地降低LED芯片的温度。
同时,合理的散热风扇设计也可以减小LED灯具的体积和重量,提高产品的可靠性和使用寿命。
4. 散热系统优化。
除了上述的散热解决方案外,还可以通过优化LED灯具的散热系统来提高散热效果。
例如,通过热管技术将热量从LED芯片传导到散热器上,再通过散热风扇将热量带走;或者采用热导胶将LED芯片和散热器紧密接触,提高热量的传导效率等。
LED灯珠的散热方法
均转化为热量,而LED灯珠芯片的耐热温度是有限的,目前基本在270度左右,如果热量没有及时通过导热通道散出,会造成LED灯珠芯片结温迅速升
高,导致芯片的光衰和寿命缩短,甚至直接导致芯片损坏,而支架是LED导热通道中重要的一环,通常的散热渠道是从LED灯珠芯片到热沉再到支架
(有的款式上使用基板,如PCB基板和陶瓷基板)通常使用的支架材质有铁、铜、塑料、陶瓷等,不同的材料单价和成本差异是比较大的,通常以陶瓷
一、LED灯珠的散热要好:
由于目前半导体发光二极管晶片技术的限制,LED的光电转换效率还有待提高,尤其是大功率LED,因其功率较高,大约有55%以上的电能将变成
热能释放(随着半导体技术的发展,光电转换效率会逐渐提高),这就要求终端客户在应用大功率LED产品的时候,要做好散热工作,以确保大功
率LED产品正常工作。
3. LED灯珠散热支架的选择:
一款好的LED灯珠,散热支架会比较好,因为无论是无论是插件,SMD、大功率还是COB,LED都必须面临一个严峻的问题就是散热,相对白炽灯泡的电
激热辐射发光,LED的直接电致发光是更进了一步,但是目前LED的能量转化效率还比较低,输入的能量大约只有30%左右以光的形式输出,其余部分
1.LED灯珠散热片散热要好:
外型与材质:如果成品密封要求不高,可与外界空气环境直接发生对流,建议采用带鳍片的铝材或铜材散热片。
2.LED灯珠散热片有效散热表面积:
对于1W大功率LED白光(其他颜色基本相同)一般推荐散热片有效散热表面积总和≥55平方厘米。对于3W产品,
推荐散热片有效散热表面积总和≥150平方厘米,更高功率视情况和试验结果增加,尽量保证散热片温度不超过65℃,否则会对LED产品有很大影响。
pcb的材料
pcb的材料PCB的材料。
PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是现代电子产品中不可或缺的一部分。
它作为电子元器件的载体,承载着各种电子元器件,并通过导线、焊盘等连接这些元器件,从而构成一个完整的电路系统。
在PCB的制作过程中,材料的选择至关重要,不同的材料会对PCB的性能、成本、可靠性等方面产生重大影响。
本文将围绕PCB的材料展开讨论。
首先,我们来谈谈PCB的基础材料。
常见的PCB基础材料主要有FR-4、铝基板和陶瓷基板。
其中,FR-4是最为常见的一种,它是一种玻璃纤维增强的环氧树脂复合材料,具有良好的绝缘性能和机械强度,适用于大多数一般性的电子产品。
铝基板则因其优异的散热性能而被广泛应用于LED照明等高功率电子产品中。
而陶瓷基板则因其优异的高频特性而适用于射频电路和微波电路的应用。
除了基础材料外,PCB的覆铜层也是至关重要的一部分。
覆铜层通常分为内层铜和外层铜,它们的厚度和性能直接影响着PCB的导电性能和散热性能。
一般来说,内层铜的厚度在1oz-3oz之间,外层铜的厚度在1oz-6oz之间。
对于高功率电子产品或高频电子产品,需要更厚的铜层来保证其电流承载能力和信号传输性能。
此外,PCB的焊盘材料也是需要重点考虑的部分。
常见的焊盘材料有HASL (Hot Air Solder Leveling)、ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold)、OSP (Organic Solderability Preservatives)等。
它们分别具有不同的特性,如HASL具有良好的焊接性能和可靠性,ENIG具有良好的平整度和抗氧化性,OSP则具有环保性好等特点。
在选择焊盘材料时,需要根据具体的产品应用环境和要求进行综合考虑。
最后,PCB的封装材料也是非常重要的一环。
封装材料一般分为有机封装材料和无机封装材料两大类。
有机封装材料主要包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚酯树脂等,它们具有重量轻、成本低、加工性好等优点;而无机封装材料主要包括陶瓷、玻璃等,它们具有耐高温、耐腐蚀等优点。
现有市场主流的LED球泡灯,你会选择哪种散热器?
对于市面上出现的LED球泡灯, 你会选择哪种呢?市场上常见的球泡灯种类塑包铝球泡 全塑球泡铝材球泡 陶瓷球泡铝材、塑料、塑包铝、陶瓷的特点铝材最受欢迎,因为不仅质地轻盈,而且 导热性能较好。
但价格比较昂贵,成 本高,而且受工艺限制,导致款式较 少。
塑料其次,广泛采用的是塑料,塑料绝缘 性、散热性能都比较好,价格也比较 低廉,但是导热性能却比金属要差。
铝材、塑料、塑包铝、陶瓷的特点塑包铝这种散热材料外层采用高导热塑料,内 层使用铝材,结合了两者的优点。
市场 上见到一些塑包铝的产品,在使用中也 看到外壳烧融的案例,因为塑包铝的塑 胶材料中没有添加阻燃剂,塑胶再回收 加工利用部分性能会下降,且不环保。
陶瓷近几年开始崭露头角的电绝缘材料有 陶瓷材料。
人类对陶瓷材料的使用已 有几千年了,现代技术制备的陶瓷材 料有着绝缘性好、热导率高、红外辐 射率大、膨胀系数低的特点,完全可 以成为LED照明的新材料。
消费者怎么选择呢?看过以上材料特点,基于现在市场上各大材料公司不 断研发塑包铝的更多功效和应用范围,塑包铝显然成为了 当下最火热的LED散热套件。
但是否如此呢? 有人会问:陶瓷不是也不错。
究竟是塑包铝还是陶瓷好呢? 这还真不好回答,各有千秋? 特选取以下2款现市场主流的球泡灯做下对比分析产品PK 产品PKVS塑包铝球泡灯陶瓷球泡灯一、散热方式大家都知道,任何散热器,除了要能快速地把热量从发 热源传导出到散热器的表面,最后还是 要靠对流和辐射把热 量散到空气中。
塑包铝 散热方式 热对流陶瓷 热辐射 (>0.95)陶瓷球泡灯采用纳米喷涂陶瓷覆膜技术,增加散热体的 微观比表面积,纳米喷涂技术可增加热辐射机能;而塑包铝 球泡只能靠对流方式与空气接触散热。
陶瓷材料导热系数表在75℃下,空气的导热系数为0.03W/m·k ,如果在没有对 流的情况下,空气传导热量非常少,辐射散热决定着整体的散 热效果。
陶瓷散热基板与Metal Core PCB的散热差异分析比较
陶瓷散熱基板與Metal Core PCB的散熱差異分析比較时间:2010-11-30 浏览1827次【字体:大中小】前言:隨著科技日新月異的發展,近年來全球環保的意識抬頭,如何有效開發出節能省電的科技產品已成為現今趨勢。
就led產業而言,慢慢這幾年內成為快速發的新興產業之一,在2010年的中國世博會中可看出LED的技術更是發光異彩,從上游到下游的生產製造,每一環節都是非常重要的角色。
針對LED的發光效率會隨著使用時間的增長與應用的次數增加而持續降低,過高的接面溫度會加速影響其LED發光的色溫品質致衰減,所以接面溫度與LED發光亮度呈現反比的關係。
此外,隨著LED晶粒尺寸的增加與多晶LED封裝設計的發展,LED載板的熱負荷亦倍增,此時除載板材料的散熱能力外,其材料的熱穩定性便左右了LED 產品壽命。
簡單的說,高功率LED產品的載板材料需同時具備高散熱與高耐熱的特性,因此封裝基板的材質就成為關鍵因素。
在傳統LED散熱基板的應用上,Metal Core PCB(MCPCB)與陶瓷散熱基板應用範圍是有所區別的,MCPCB主要使用於系統電路板,陶瓷散熱基板則是應用於LED晶粒基板,然而隨著LED需求的演化,二者逐漸被應用於COB(Chip on board)的製程上,下文將針對此二種材料作進一步討論與比較。
MCPCB:MCPCB主要是從早期的銅箔印刷式電路板(FR4)慢慢演變而成,MCPCB與FR4之間最大的差異是,MCPCB以金屬為核心技術,採用鋁或銅金屬作為電路板之底材,在基板上附著上一層銅箔或銅板金屬板作線路,用以改善散熱不佳等問題。
MCPCB 的結構圖如圖一所示:圖一.MCPCB結構圖因鋁金屬本身具有良好的延展性與熱傳導,結合銅金屬的高熱傳導率,理當有非常良好的導熱/散熱效果,然而,鋁本身為一導體,基於產品特性,鋁基板與銅之間必須利用一絕緣體做絕緣,以避免銅線路與鋁基板上下導通,故MCPCB多採用高分子材料作為絕緣層材料,但絕緣層(Polymer)熱傳導率僅0.2~0.5W/mK,且有耐熱方面的問題。
铝基板的优缺点
铝基板的优缺点
铝基板铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。
常见于LED照明产品。
有正反两面,白色的一面是焊接LED引脚的,另一面呈现铝本色,一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。
目前还有陶瓷基板等等。
铝基板的优点1、更适应于SMT工艺;
2、符合RoHs要求;
3、对散热经行了有效的处理,从而降低模块运行温度,延长使用寿命,提高可靠性;
4、体积在减小,减少散热器和其它硬件(包括热界面材料)的装配面积,缩小产品体积,降低硬件及装配成本;
5、机械耐久力好,相比一些简单工艺流程制作的陶瓷电路板要好。
铝基板的缺点1、成本较高:相比于其他平价的商品而言,铝基板的价格的占了产品价格的30%以上就不太符合标准了。
2、目前主流的只能做单面板,做双面板工艺难度大:目前国内都是单面板做得比较熟练,多层板的工艺和技术还是国外的比较成熟,有更多的人来了解。
3、做成产品在电气强度和耐压方面较易出问题:这个问题主要和材料本身有关系。
4、铝基在板耐压指标的上会造成不达标的影响;整灯耐压和铝基板耐压的的数值不达标;电路设计和结构设计对耐压的影响,而市面一些应用在LED灯中的铝基板实测耐压居然过不了800V。
所以铝基板并不是很好地
5、导热率测试方法及测试的结果的不匹配,介质层的导热率与铝基板成品导热率存在一定的差异。
6、铝基覆铜板材料规范未统一。
有CPCA的行业标准,国家标准,国际标准等。
7、铜箔厚度不达标,会导致烧电路,炸电源等一些现象。
8、pcb厂家越来越多,山寨次品的搅局,偷工减料,以次充好,偷梁换柱。
LED陶瓷基板和金属封装基板有什么区别呢?
LED陶瓷基板和金属封装基板有什么区别呢?LED封装基板目前在LED行业的需求不断增加,最常见的就是金属封装基板和倒装陶瓷基板,今天就重点分析一下陶瓷封装基板和金属金属的区别了。
市面上的金属基板是以铝基镜面居多,倒装陶瓷基板则是姨氧化铝最多,我们来看看这两者的功能区别:金属基板金属基板是指金属基印刷电路板,即是将原有的印刷电路板附贴在另外一种热传导效果更好的金属上,可改善电路板层面的散热。
但是在电路系统运作时不能超过140℃,这个主要是来自介电层的特性限制,此外在制造过程中也不得超过250℃∼300℃,这在过锡炉时前必须事先了解。
金属基板散热性能一般,但是比起FR4好,现有金属基板已可达到3W/m.K,而FR4仅0.3W/m.K倒装陶瓷基板鉴于绝缘、耐压、散热与耐热等综合考量,陶瓷基板成为以芯片次黏着技术的重要材料之一。
其技术可分为薄膜工艺、低温共烧工艺等方式制成。
陶瓷基板但热性能好,是普通FR4的100倍,金属基板散热的十倍,氧化铝陶瓷基板导热是30-50W/m.K,如果是氮化铝基板导热可以去掉170W/m.K。
高散热系数薄膜陶瓷散热基板,是运用溅镀、电/化学沉积,以及黄光微影工艺而成,具备金属线路精准、材料系统稳定等特性,适用于高功率、小尺寸、高亮度的LED的发展趋势,更是解决了共晶/覆晶封装工艺对陶瓷基板金属线路解析度与精确度的严苛要求。
当LED芯片以陶瓷作为载板时,此LED模组的散热瓶颈则转至系统电路板,其将热能由LED芯片传至散热鰭片及大气中,随着LED芯片功能的逐渐提升,材料亦逐渐由FR4转变至金属芯印刷电路基板(MCPCB),但随着高功率LED的需求进展,MCPCB材质的散热系数(2~4W/mk)无法用于更高功率的产品,为此,陶瓷电路板的需求便逐渐普及,为确保LED 产品在高功率运作下的材料稳定性与光衰稳定性,以陶瓷作为散热及金属布线基板的趋势已日渐明朗。
陶瓷材料目前成本高于MCPCB,因此,如何利用陶瓷高散热系数特性下,节省材料使用面积以降低生产成本,成为陶瓷LED发展的重要指标之一。
氮化铝陶瓷基板与氧化铝陶瓷基板三个方面的不同点
氮化铝陶瓷基板与氧化铝陶瓷基板三个方面的不同点
陶瓷基板今年来因为部分商家的工艺水平得到提高,生产的成本降低,通过率提升。
目前陶瓷基板备受欢迎,在LED行业,汽车领域以及高科技电子方面应用广泛。
在LED领域经常会用到陶瓷基板,根据应用的不同选择氧化铝陶瓷基板或者氮化铝陶瓷基板。
今天小编从三个方面分析一下氮化铝陶瓷基板与氧化铝陶瓷基板不同点。
一,导热率:同为陶瓷电路板,但是有很大的区别,氧化铝的导热率差不多在45
W/(m·K)左右,氮化铝的导热率接近其7倍
二热膨胀系数:氧化铝陶瓷电路板的导热系数和氮化铝陶瓷电路板基本相同。
导热率和热膨胀系数是最直接体现电路板性能的参数,相信大家已经能够比较直观看出氮化铝陶瓷电路板的优势,其实不光光是只是这两点,氮化铝陶瓷电路板可以将陶瓷电路板的易碎缺点降到最低,氮化铝陶瓷电路板的硬度会比氧化铝陶瓷电路板的硬度高很多。
三,应用市场的不同
氮化铝陶瓷基板多用于大功率散热比如LED大功率照明,或者需要绝缘性非常好的通讯产品领域;氧化铝陶瓷基板,一般多用于中小功率方面,也包括LED灯珠照明,以及传感器等产品上。
国内目前能专业做好陶瓷线路板厂家不多,金瑞欣特种电路是专业的陶瓷基板生产厂家,主营陶瓷pcb打样和中小批量生产,可以加工精密线路,实铜填孔,3D工艺和围坝工艺等,更多详情可以咨询金瑞欣特种电路官网。
led铝基板专业知识介绍
led铝基板专业知识介绍LED铝基板专业知识介绍深圳赛德利认为led铝基板的特点、结构与作用led的散热问题是LED厂家最头痛的问题,不过可以采用铝基板,因为铝的导热係数高,散热好,可以有效的将内部热量导出。
铝基板是一种独特的金属基覆铜板,具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能。
设计时也要儘量将PCB靠近铝底座,从而减少灌封胶部分产生的热阻。
一、铝基板的特点1.采用表面贴装技术(SMT);2.在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理;3.降低产品运行温度,提高产品功率密度和可靠性,延长产品使用寿命;4.缩小产品体积,降低硬体及装配成本;5.取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。
二、铝基板的结构铝基覆铜板是一种金属线路板材料、由铜箔、导热绝缘层及金属基板组成,它的结构分三层:yer线路层:相当于普通PCB的覆铜板,线路铜箔厚度loz至10oz。
DiELcctricLayer绝缘层:绝缘层是一层低热阻导热绝缘材料。
BaseLayer基层:是金属基板,一般是铝或可所选择铜。
铝基覆铜板和传统的环氧玻璃布层压板等。
电路层(即铜箔)通常经过蚀刻形成印刷电路,使元件的各个部件相互连接,一般情况下,电路层要求具有很大的载流能力,从而应使用较厚的铜箔,厚度一般35μm~280μm;导热绝缘层是铝基板核心技术之所在,它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成,热阻小,粘弹性能优良,具有抗热老化的能力,能够承受机械及热应力。
高性能铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术,使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能;金属基层是铝基板的支撑构件,要求具有高导热性,一般是铝板,也可使用铜板(其中铜板能够提供更好的导热性),适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。
PCB材料相比有着其他材料不可比拟的优点。
适合功率元件表面贴装SMT公艺。
无需散热器,体积大大缩小、散热效果极好,良好的绝缘性能和机械性能。
三、铝基板的用途:用途:功率混合IC(HIC)。
大功率LED的散热问题
大功率LED的散热问题大功率LED的散热问题:LED是个光电器件,其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。
在大功率LED中,散热是个大问题。
例如,1个10W白光LED 若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,若不加散热措施,则大功率LED的器芯温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时(一般是150℃),大功率LED 会因过热而损坏。
因此在大功率LED灯具设计中,最主要的设计工作就是散热设计。
另外,一般功率器件(如电源IC)的散热计算中,只要结温小于最大允许结温温度(一般是125℃)就可以了。
但在大功率LED散热设计中,其结温TJ要求比125℃低得多。
其原因是TJ 对LED的出光率及寿命有较大影响:TJ越高会使LED的出光率越低,寿命越短。
K2系列白光LED的结温TJ与相对出光率的关系。
在TJ=25℃时,相对出光率为1;TJ=70℃时相对出光率降为0.9;TJ=115℃时,则降到0.8了。
:TJ=50℃时,寿命为90000小时;TJ=80℃时,寿命降到34000小时;TJ=115℃时,其寿命只有13300小时了。
TJ在散热设计中要提出最大允许结温值TJmax,实际的结温值TJ应小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。
大功率LED的散热路径.大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。
图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。
从这两图可以看出:在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫,它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。
大功率LED是焊在印制板(PCB)上的,如图4所示。
散热垫的底面与PCB的敷铜面焊在一起,以较大的敷铜层作散热面。
为提高散热效率,采用双层敷铜层的PCB,其正反面图形如图5所示。
这是一种最简单的散热结构。
热是从温度高处向温度低处散热。
大功率LED主要的散热路径是:管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。
常见LED散热基板材料介绍
常见LED散热基板材料介绍概述在LED产品应用中,通常需要将多个LED组装在一电路基板上。
电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外,另一方面,随着LED输出功率越来越高,基板还必须扮演散热的角色,以将LED晶体产生的热传派出去,因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。
传统LED由于LED发热量不大,散热问题不严重,因此只要运用一般的铜箔印刷电路板(PCB)即可。
但随着高功率LED越来越盛行PCB已不足以应付散热需求。
因此需再将印刷电路板贴附在一金属板上,即所谓的Metal Core PCB,以改善其传热路径。
另外也有一种做法直接在铝基板表面直接作绝缘层或称介电层,再在介电层表面作电路层,如此LED模块即可直接将导线接合在电路层上。
同时为避免因介电层的导热性不佳而增加热阻抗,有时会采取穿孔方式,以便让LED模块底端的均热片直接接触到金属基板,即所谓芯片直接黏着。
接下来介绍了几种常见的LED基板材料,并作了比较。
印刷电路基板(PCB)常用FR4印刷电路基板,其热传导率0.36W/m.K,热膨胀系数在13 ~ 17ppm/K。
可以单层设计,也可以是多层铜箔设计(如图2)。
优点:技术成熟,成本低廉,可适用在大尺寸面板。
缺点:热性能差,一般用于传统的低功率LED。
图1 多层PCB的散热基板金属基印制板(MCPCB)由于PCB的热导率差﹑散热效能差,只适合传统低瓦数的LED。
因此后来再将印刷电路基板贴附在一金属板上,即所谓的Metal Core PCB。
金属基电路板是由金属基覆铜板(又称绝缘金属基板)经印刷电路制造工艺制作而成。
根据使用的金属基材的不同,分为铜基覆铜板、铝基覆铜板、铁基覆铜板,一般对于LED散热大多应用铝基板。
如下图:图2 金属基电路板的结构MCPCB的优点:(1)散热性常规的印制板基材如FR4是热的不良导体,层间绝缘,热量散发不出去。
而金属基印制板可解决这一散热难题。
(2)热膨胀性热胀冷缩是物质的共同本性,不同物质CTE(Coefficient of thermal expansion)即热膨胀系数是不同的。
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LED散热用铝基pcb好还是陶瓷pcb呢
在LED行业,会用到铝基板或者陶瓷pcb,铝基板和陶瓷pcb到底那个更好呢?LED 的散热主要是看芯片,LED散热除了芯片的散热,还有介电常数以及热膨胀系数。
今天小编从材质等方面详细阐述一下:
铝基pcb
铝基板是属于金属基板,采用的板材主要有1000系、5000系和6000系,这三系铝材的基本特性如下:
一,5000系列代表5052、5005、5083、5A05系列。
5000系列铝板属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3——5%之间,其又称为铝镁合金。
主要特点为密度低、抗拉强度高、延伸率高等。
在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列,故常用在航空方面,比如飞机油箱。
二,1000系列代表1050、1060、1070,1000系列铝板又称为纯铝板,在所有系列中1000系列属于含铝量最多的,纯度可以达到99.00%以上。
由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。
三,1000系列代表1050、1060、1070,1000系列铝板又称为纯铝板,在所有系列中1000系列属于含铝量最多的,纯度可以达到99.00%以上。
由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。
在看一下陶瓷pcb
陶瓷基板——是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。
所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。
陶瓷pcb具有以下一些特点:
◆机械应力强,形状稳定;高强度、高导热率、高绝缘性;结合力强,防腐蚀。
◆极好的热循环性能,循环次数达5万次,可靠性高。
◆与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构;无污染、无公害。
◆使用温度宽——55℃——850℃;热膨胀系数接近硅,简化功率模块的生产工艺。
可节省过渡层Mo片,省工、节材、降低成本;
◆减少焊层,降低热阻,减少空洞,提高成品率;
◆在相同载流量下0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%;
◆优良的导热性,使芯片的封装非常紧凑,从而使功率密度大大提高,改善系统和装置的可靠性;
◆超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,无环保毒性问题;
◆载流量大,100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体,温升约17℃;100A电流连续通过2mm宽0.3mm厚铜体,温升仅5℃左右;
◆热阻低,10×10mm陶瓷基板的热阻0.63mm厚度陶瓷基片的热阻为0.31K/W,0.38mm厚度陶瓷基片的热阻为0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的热阻为0.14K /W。
◆绝缘耐压高,保障人身安全和设备的防护能力。
◆可以实现新的封装和组装方法,使产品高度集成,体积缩小。
AIN陶瓷板具有超高的导热率,室温下理论导热率为319W/(m·K),还有良好的绝缘性,25℃时电阻率大于1014Ω·cm。
随着市场的发展,陶瓷pcb技术越来越成熟,陶瓷板成本降低,大规模工程的生产。
陶瓷pcb的需求和应用空间会更大。
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