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(qiáng)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(dǎo)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(dǎo)

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(jìn)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(jìn)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(dá)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(fù)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(jìn)成本。
　　 3、設(shè)計了“過渡層+阻擋層+焊接層”多層膜系導(dǎo)電層結(jié)構(gòu),研究了用磁控濺射技術(shù)制備導(dǎo)電膜層的工藝參數(shù),確定了導(dǎo)電層的最佳材料及膜層厚度,其導(dǎo)電層薄膜拉脫強(qiáng)度達(dá)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