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LED散熱：鋁基闆和陶瓷基闆深度解析
在半導體LED照明飛速發(fā)展的今天，LED的“散熱”成(chéng)爲一個重點難題，那麼(me)怎樣(yàng)才能(néng)高效散熱呢？今天我們來聊聊LED散熱的重要介質——基闆。
鋁基闆常見于LED照明産品。有正反兩(liǎng)面(miàn)，白色的一面(miàn)是焊接LED引腳的，另一面(miàn)呈現鋁本色，一般會(huì)塗抹導熱凝漿後(hòu)與導熱部分接觸。
鋁基闆常用的金屬鋁基的闆材主要有1000系、5000系和6000系，這(zhè)三系鋁材的基本特性如下：
1、1000系列代表1050、1060、1070。1000系列鋁闆又稱爲純鋁闆，在所有系列中1000系列屬于含鋁量較多的，純度可以達到99％以上。由于不含有其他技術元素，所以生産過(guò)程比較單一，價格相對(duì)比較便宜，是目前常規工業中較常用的一個系列。
2、5000系列代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁闆屬于較常用的合金鋁闆系列，主要元素爲鎂，含鎂量在3%~5％之間，其又稱爲鋁鎂合金。
主要特點爲密度低、抗拉強度高、延伸率高等。在相同面(miàn)積下鋁鎂合金的重量低于其他系列，故常用在航空方面(miàn)，比如飛機油箱。
3、6000系列代表6061，主要含有鎂和矽兩(liǎng)種(zhǒng)元素，故集中了4000系列和5000系列的優點。6061是一種(zhǒng)冷處理鋁鍛造産品，适用于對(duì)抗腐蝕性、氧化性要求高的應用。可使用性好(hǎo)、接口特點優良、容易塗層、加工性好(hǎo)。
另外，
5000系鋁基闆的導熱率在135W/（m·K）左右
6000系在150W/（m·K）左右
1000系在220W/（m·K）左右
陶瓷基闆是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁（Al2O3）或氮化鋁（AlN）陶瓷基片表面(miàn)（ 單面(miàn)或雙面(miàn)）上的特殊工藝闆。所制成(chéng)的超薄複合基闆具有優良電絕緣性能(néng)、高導熱特性、優異的軟釺焊性和較高的附著(zhe)強度，并可像PCB闆一樣(yàng)能(néng)刻蝕出各種(zhǒng)圖形，具有很大的載流能(néng)力。
陶瓷電路闆具有以下一些特點：
◆機械應力強，形狀穩定；高強度、高導熱率、高絕緣性；結合力強，防腐蝕。
◆ 極好(hǎo)的熱循環性能(néng)，循環次數達5萬次，可靠性高。
◆與PCB闆（或IMS基片）一樣(yàng)可刻蝕出各種(zhǒng)圖形的結構；無污染、無公害。
◆使用溫度寬55℃~850℃；熱膨脹系數接近矽，簡化功率模塊的生産工藝。可節省過(guò)渡層Mo片，省工、節材、降低成(chéng)本。
◆減少焊層，降低熱阻，減少空洞，提高成(chéng)品率。
◆在相同載流量下0.3mm厚的銅箔線寬僅爲普通印刷電路闆的10％。
◆ 優良的導熱性，使芯片的封裝非常緊湊，從而使功率密度大大提高，改善系統和裝置的可靠性。
◆ 超薄型（0.25mm）陶瓷基闆可替代BeO，無環保毒性問題。
◆載流量大，100A電流連續通過(guò)1mm寬0.3mm厚銅體，溫升約17℃；100A電流連續通過(guò)2mm寬0.3mm厚銅體，溫升僅5℃左右；
◆熱阻低，10×10mm陶瓷基闆的熱阻0.63mm厚度陶瓷基片的熱阻爲0.31K／W ，0.38mm厚度陶瓷基片的熱阻爲0.19K／W，0.25mm厚度陶瓷基片的熱阻爲0.14K／W。
◆ 絕緣耐壓高，保障人身安全和設備的防護能(néng)力。
◆ 可以實現新的封裝和組裝方法，使産品高度集成(chéng)，體積縮小。
AIN陶瓷闆具有超高的導熱率，室溫下理論導熱率爲319W/（m·K），還(hái)有良好(hǎo)的絕緣性，25℃時(shí)電阻率大于1014Ω·cm。
陶瓷基闆産品問世，開(kāi)啓散熱應用行業的發(fā)展，由于陶瓷基闆散熱特色，加上陶瓷基闆具有高散熱、低熱阻、壽命長(cháng)、耐電壓等優點，随著(zhe)生産技術、設備的改良，産品價格加速合理化，進(jìn)而擴大LED産業的應用領域，如家電産品的指示燈、汽車車燈、路燈及戶外大型看闆等。陶瓷基闆的開(kāi)發(fā)成(chéng)功，更將(jiāng)成(chéng)爲室内照明和戶外亮化産品提供服務，使LED産業未來的市場領域更寬廣。
轉載自：先進(jìn)陶瓷展