國內(nèi)�20 世紀80 年代末期由國營第704 廠開始率先研制鋁基板,很快有商品化產(chǎn)品面世。當時主要應(yīng)用于STK 系列功率放大混合集成電路,摩托車以及汽車電子等領(lǐng)�,為相關(guān)�(chǎn)�(yè)的發(fā)展作出了貢獻。經(jīng)過將�20 年的�(fā)�,我國鋁基板的發(fā)展步入了快速發(fā)展的軌道。據(jù)有關(guān)�(shù)�(jù)�(tǒng)�,目前國�(nèi)從事鋁基板生�(chǎn)企業(yè)接近20 家�
近兩年來,大功率LED 照明順應(yīng)了節(jié)能環(huán)保的潮流,獲得高速發(fā)�,為鋁基板的快速增長注入了強大的推動力,一時之間,全國各地掀起了鋁基板的風潮。在�,著重分析一下LED 所用鋁基板的狀況�
事實�,LED 在市場上已經(jīng)�(yīng)用很長時間了,其�(yīng)用領(lǐng)域主要集中在掌上電腦(PDA�,手提電�,以及其他消費類電子市場。這些�(chǎn)品的壽命相對較短,LED 的壽命不是主要問�,因為在LED 壽命到期之前,這些�(chǎn)品就已經(jīng)報廢或過時了。隨著LED �(shè)計和工藝技�(shù)的不斷進步,推動LED 的亮度不斷提�,以便與白熾燈,熒光�,甚至鹵素燈展開競爭。像大多�(shù)電子器件一�,熱量也是LED 的的威脅。盡管多�(shù)人認為LED 不發(fā)熱,其實相對于它的體積來�,LED �(chǎn)生的熱量是很大的。熱量不僅影響LED 的亮�,也改變了光的顏色,最終會導致LED 失效,因此,防止LED 熱量的累積正變得越來越重�。保持LED 長時間的持續(xù)高亮度的�(guān)鍵是采用的熱量管理材�,采用高導熱性能的鋁基板就是其中的要素之一�
在一個典型的LED �(jié)�(gòu)中(見圖2),LED �(chǎn)生的熱量通過絕緣層傳導到金屬基板,再�(jīng)過熱界面材料傳導到散熱器,這樣就能將LED 所�(chǎn)生的絕大部分熱量通過對流的方式擴散到周圍的空氣中。然而大多數(shù)的鋁基板絕緣層具有很小的熱傳導性甚至沒有導熱�,這樣就使得熱量不能從LED 傳導到散熱片(金屬基板),無法實�(xiàn)整個散熱通道暢�。這樣,LED 的熱累積很快就會導致LED 失效。而具有高導熱性絕緣層的鋁基板,就很好解決了這個問�。從而確保LED 的運行溫�,最亮的亮度,以及最長的使用壽命。因�,選擇具有高導熱性能的鋁基板對LED 來說至關(guān)重要�
為了更加直觀的說明鋁基板絕緣層導熱性能的優(yōu)劣對LED 光通量的影�,請看圖6 的一組試�,其測試對比條件是:同樣1W 的LED,使用不同的導熱性能的鋁基板,讓LED 維持�50°C運行,三種不同導熱性能的鋁基板所帶來的LED 光通量對比。通俗一點的說法就是,熱傳導能力差的鋁基�,LED 的輸入的電流大小受限�,電流太大,LED 的發(fā)熱量無法及時散發(fā)出去,溫度很快就會超� 50°C,因此就只有降低電流,這樣LED 的光通量就急劇減小,無法達到額定的輸入電流。而導熱性能越好的鋁基板,因為熱的擴散性好,即使輸入更大的電流,溫度仍然可以維持在50°C,這樣LED 的光通量自然就提高了�
面對LED 快速發(fā)展這個難得的機遇,我們必須清醒的看到� LED 的發(fā)展在國內(nèi)比較混亂,相�(guān)的標�、法律、法�(guī)等尚未健�。國�(nèi)鋁基板在LED 行業(yè)的應(yīng)用還僅僅限于低端�(lǐng)�。因為所用鋁基板的熱傳導性不佳導致大功率LED �(shè)計壽命大大縮�,光通量達不到要�,已�(jīng)是不爭的事實。同�,鋁基板作為LED 行業(yè)的一個新材料,部分LED 客戶群體對此材料所知有�,由此引�(fā)的照明工程、照明器具等�(zhì)量糾紛和投訴與日俱增。國家有�(guān)部門已經(jīng)開始加緊制定LED 照明相關(guān)標準,國�(nèi)鋁基板行�(yè)依靠低價格獲取市場的時代即將�(jié)束了。如果不盡快提高鋁基板的熱傳導性能,那么將會面臨失去市場的風險�
技�(shù)方面的差距:
1、熱傳導性能方面的差距 目前國際上技�(shù)的鋁基板絕緣層都是由高導�、高絕緣的陶瓷粉末填充而成的聚合物(主要是�(huán)氧樹脂)所�(gòu)�,這樣的絕緣層具有良好的熱傳導性能(導熱系�(shù)高達2.2/m-K�,很高的絕緣強度,良好的粘接性能?!⊥瑫r,應(yīng)市場需�,Bergquist 開發(fā)出比競爭對手更白的絕緣層,其它性能同樣出眾,提高了高功率LED 白色阻焊的反光率,成為占�(jù)大功率LED 市場的新利器�
目前國內(nèi)的眾多鋁基板生產(chǎn)廠家,因自身的人才、技�(shù)、設(shè)�、材料和資金等各方面因素的制�,無力進行鋁基板系�(tǒng)和持�(xù)的研究和改�。與國外同行之間的技�(shù)和實力的差距有擴大的趨勢,令人擔��
國產(chǎn)鋁基板絕緣層基本上都使用了商品化的FR-4 半固化片(1080)(導熱系�(shù)僅為0.3/m-K�,該絕緣層之中沒有添加任何的導熱填料,因此,這種鋁基板的熱傳導性能較差,不具備高強度的電氣絕緣性能。國�(nèi)在鋁基板所用導熱填料的選型,導熱填料的�(yù)處理,導熱填料和改性環(huán)氧樹脂的配方研究,以及如何保證導熱填料均勻的分布于絕緣層之中,尚沒有進入實質(zhì)性研究階��
鋁基板絕緣層如果沒有添加合適的導熱填�,而環(huán)氧樹脂的熱傳導性又很差,顯而易見整個鋁基板的熱傳導能力就非常有限了。圖5是一組熱阻測試對比圖,是按照Bergquist TO-220 測試方法測試了幾家公司的鋁基板熱�。從中可以看�,各公司之間的熱阻差距極�。其�,Bergquist 各個系列的鋁基板性能都非常出�;A 公司、B 公司和C 公司均為日本企業(yè),其導熱性能總體來說�。D 公司和E 公司是國�(nèi)企業(yè),均使用了FR-4 半固化片。我們國�(nèi)鋁基板的導熱性能指標基本就是這樣的一個水�??梢钥闯?,這與國際先進水平的差距還是相當大的�
電絕緣性能方面的差距:
Bergquist 鋁基板的絕緣層厚度一般是75μm� 100μm� 125μm �150μm。其它幾家日本公司的鋁基板絕緣層厚度也與此相�。其�75μm 是主流產(chǎn)品�
國內(nèi)的鋁基板,絕緣強度都有限,在同等厚度條件�,只能達到國外產(chǎn)品的1/3�1/4 擊穿強度。我們曾�(jīng)聽到一個客戶的陳訴(從事電力電子器件),他們以前的鋁基板供�(yīng)商(FR-4 絕緣層),將絕緣層加厚到200μm,仍然不能滿�3KV(AC)絕緣強度的要求,其�,這樣的厚�,即使絕緣強度滿足了要求,其熱阻大到什么程度就可想而知��
The Bergquist MP 系列鋁基板(75μm絕緣層)擊穿電壓可達8.5KV(AC);日本NRK的NRA-8鋁基板(80μm 絕緣層)擊穿電壓也可達到6.7KV(AC)�
The Bergquist HT 系列鋁基板(150μm絕緣層)擊穿電壓可達11KV(AC);日本NRK的NRA-8鋁基板(160μm 絕緣層)擊穿電壓也可達到9.2KV(AC);北京瑞凱的IMS-H01(150μm 絕緣�)擊穿電壓可達�8 KV(AC).
他們的絕緣強度如此之高,除了絕緣膠配方合理以外,說明他們的整個工作環(huán)境潔凈度很高。國�(nèi)鋁基板生�(chǎn)�,經(jīng)營規(guī)模小,資金實力有�,設(shè)備自動化程度�,生�(chǎn)�(huán)境都不是很理想,生產(chǎn)過程很易導致塵埃等其它雜�(zhì)混入絕緣層之�,甚至出�(xiàn)絕緣層破損或受到�(chuàng)傷,從而大大了鋁基板的絕緣強度�
機械性能方面的差�:
國外次的鋁基板,絕緣�、銅箔和金屬基層這三者之間的熱膨脹系�(shù)(CTE)的匹配性好,很好解決了焊接過程中溫度循�(huán)導致的金屬基線路板(MCPCB)的翹曲問題,以及可能由此所導致的焊縫開裂等隱患。特別是如何解決厚銅箔(4oz 以上)鋁基板的翹曲問�,我們與國外廠商的差距更加明�。據(jù)一個DC/DC 電源客戶反映,他們在使用Bergquist 鋁基板(銅箔4oz,絕緣層75μm,鋁�1.57mm)加工PCB 過程�,剛剛做完熱風整平工藝(HASL�,MCPCB 翹曲較大,但降至常溫以后,MCPCB 的翹曲就恢復到工藝設(shè)計值。而國�(nèi)的鋁基板,因HASL 工藝導致的翹曲不可逆�
其它性能的差�:
�(jīng)過我們多次測�,Bergquist 能夠?qū)X基板絕緣層的厚度公差控制在�2μm,這就保證了鋁基板厚度和導熱能力的均一�。說明他們的涂膠�(shè)備的精準度很�。同時也說明他們的絕緣膠流動性很�,但又能保證粘接和其它性能的完美,說明他們的配方的研究很深入�
國內(nèi)鋁基板絕緣層的厚度,相差±10%都是一個正常的指標,這必然導致鋁基板熱阻、絕緣強度存在較大的起伏。從而對器件的質(zhì)量性能參數(shù)�(chǎn)生較大的影響。在一些領(lǐng)�,因為使用條件苛�,國�(chǎn)鋁基板難以勝�。特別是長時間在高溫條件下(140℃),能夠保證鋁基板的機械性能、電絕緣性能和其它相�(guān)性能仍然能夠滿足器件的需�,是衡量鋁基板質(zhì)量穩(wěn)定性的一個重要指標。Bergquist 的LTI 和MP 系列鋁基板能滿足130℃一下長期使�,特別是HT 系列�(chǎn)�,能夠承�140℃長期使�。Bergquist 能夠在每一款鋁基板新品投放市場以前�12�18 個月,進行長期的極為嚴格的濕熱老化試驗,以驗證其機械性能、電絕緣性能和其它性能的變化趨�。這一�,我們國�(nèi)還做不到�
性能檢測的問題:
鋁基板尚沒有相關(guān)的國際標�,其電絕緣性能和機械性能的測試主要比照FR-4 所采用的IPC(美國電子電路互連和封裝�(xié)會)、ASTM(美國材料與試驗�(xié)會)和IEC(國際電工委員會)這三個標�。而鋁基板的熱性能參數(shù)的測試方法就顯得比較混亂。據(jù)我們了解,國際上幾個的鋁基板生�(chǎn)商(如The Bergquist,NRK 和DENKA�,對外公布的熱阻測試方法都采用了TO-220方法,導熱系�(shù)主要依據(jù)ASTM D5470(薄導熱固體絕緣材料熱傳導性標準試驗方法)方法測試�
我們發(fā)�(xiàn)一個很奇怪的�(xiàn)�,眾多的鋁基板生�(chǎn)廠商,在彼此鋁基板實際導熱性能指標相差不大的情況下,各自的標示值差異卻極大,這就存在很大的誤區(qū)。必然導致標示熱性能�(shù)�(jù)更為“”的生產(chǎn)廠商的鋁基板更易獲得客戶的信任和認可,從而誤導客�。造成這種問題的主要原因是,熱阻和導熱系數(shù)的測試方法沒有統(tǒng)一的標準,當然還有部分生產(chǎn)商惡意夸大自己的導熱性能參數(shù),這是極不道德的商�(yè)行為。特別是國內(nèi)部分不良的鋁基板生產(chǎn)�,從他們對外公布的鋁基板導熱性能“指標”來看,已經(jīng)“完全達到”甚至“遠遠超過”了國際先進水�。這種混亂的狀�(tài),亟待整�。否�,將對整個客戶群體和鋁基板行�(yè)造成極大的傷害�
因為各自TO-220 測試�(guī)范不盡相�,這就必然導致各自的測試結(jié)果千差萬別。以下我們以Bergquist 推薦的TO-220 熱阻測試方法為例說明,測試規(guī)范不�,其測試�(jié)果就會有較大的差異�
熱電偶的位置對熱阻值有重大影響(熱電偶位于芯片的下方正中位�,能確保從芯片到散熱器之間最短的傳熱通道��
晶體管功��
試樣鋁基板的尺寸及焊盤尺寸;
晶體管銅基座通過回流焊與鋁基板銅箔面連接,所用的焊膏的配比和厚度�
鋁基板金屬基層通過導熱膏與散熱器連接,導熱膏的型號和性能�
銅箔的厚度;
鋁板的厚��
施加的壓��
盡管都采用TO-220 方法測試,但以上各點的任何差�,都會帶來熱阻測試結(jié)果的很大的差�。因�,各自的公示�,只能代表在自己所�(guī)定的測試條件下的性能�(jié)果,而并不代表自己比其它公司的產(chǎn)品更�,因�,只有采用同等測試條件和方式,熱阻的測試�(jié)果才有可比��
事實�,圖8中被取樣測試的那幾家國內(nèi)外公�,各自的熱阻標示值都很好,有的遠遠高于Bergquist 的標示�,特別是國內(nèi)的那兩家鋁基板生�(chǎn)�,更是“好”的離譜,但在同等測試條件下,就能區(qū)分出各自性能的優(yōu)��
原材料:
國內(nèi)鋁基板所使用�1oz�2oz �3oz 銅箔已經(jīng)實現(xiàn)了國�(chǎn)�,但4oz(含)以上的銅箔依賴于進口。 Bergquist 鋁基板T-Clad®鋁基面以拉絲處理為主,鋁基面紋路均一,細�,而其氧化鋁板外觀同樣讓人賞心悅目。日本幾家生�(chǎn)廠商鋁基面以硫酸陽極氧化為主,鋁基面氧化層晶瑩剔�,手��
國內(nèi)鋁板供貨狀�(tài)不是太理想。主要問題是:合金鋁板供�(yīng)能力受限,純鋁板的外觀�(zhì)量較�,劃痕嚴�,板面紋路明�,即使經(jīng)過硫酸陽極氧�,也是手感粗�,總體來說,國內(nèi)鋁基面外觀�(zhì)量與美日�(chǎn)品相�,差距很��
LED鋁基板產(chǎn)品問世,開啟散熱�(yīng)用行�(yè)的發(fā)�,由于LED鋁基板散熱特�,加上鋁基板具有高散�、低熱阻、壽命長、耐電壓等�(yōu)�,隨著生�(chǎn)技�(shù)、設(shè)備的改良,產(chǎn)品價格加速合理化,進而擴大LED�(chǎn)�(yè)的應(yīng)用領(lǐng)�,如家電�(chǎn)品的指示燈鋁基板、汽車車燈鋁基板、路燈鋁基板及戶外大型看板等。LED鋁基板的開發(fā)成功,更將成為室�(nèi)照明和戶外亮化產(chǎn)品提供服�(wù),使LED�(chǎn)�(yè)未來的市場領(lǐng)域更寬廣�
五年�(nèi),我國把LED鋁基板作為一個重大工程推動,而科技部也批準深圳,江蘇,浙江,大連,重慶5地作為LED鋁基板產(chǎn)�(yè)化基�。按�5大產(chǎn)�(yè)基地對預(yù)計目�,到2012�,整個中國LED�(chǎn)�(yè)�(chǎn)值將超過2000億元。在新興�(yīng)用市場不斷出�(xiàn)的帶動下,近些年LED鋁基板市場規(guī)模快速提�。LED鋁基板指的是成品范圍非常廣闊,包括:大功率、LED路燈、射�、冼墻燈、埋地燈、LED日光燈等。LED鋁基板包括LED鋁基�、LED銅基板和LED鐵基板,在國�(nèi)市場上鋁基板,占�(jù)市場大多份額,鋁基板由于高耐壓和低熱阻而被廣大廠家所喜愛�
1.采用表面貼裝技�(shù)(SMT);
2.在電路設(shè)計方案中對熱擴散進行極為有效的處��
3.降低�(chǎn)品運行溫�,提高產(chǎn)品功率密度和可靠性,延長�(chǎn)品使用壽��
4.縮小�(chǎn)品體�,降低硬體及裝配成本�
5.取代易碎的陶瓷基�,獲得更好的機械耐久��
LED鋁基板適用于: �(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、電�、電子、醫(yī)療設(shè)�、機械設(shè)備、照明等�(lǐng)��
LED鋁基板的�(chǎn)品項目涵蓋了照明�(chǎn)品整個行�(yè),如商業(yè)照明,室�(nèi)照明。整體情況來�,LED鋁基板在未來幾年依然保持高速發(fā)�,出口金額會�(wěn)步增�,但出口增幅下降。內(nèi)銷方面由于經(jīng)濟的持續(xù)�(fā)�,則迎來了高速增長期�
然而中國的LED鋁基板行�(yè)�5年的快速發(fā)�,到今天也造成了激烈的競爭局�。因LED照明相關(guān)技�(shù)與散熱性能等原因,使LED在國�(nèi)市場�(fā)展緩�,而大部份LED照明用于出口,這方面不斷給于LED鋁基板發(fā)展空間與時間。在未來國家大力指導攻克下,LED鋁基板技�(shù)會越來越完善,國�(nèi)需求會越來越大�
led鋁基板導熱系�(shù)和鋁基板中間的絕緣層(一般的是PP,有導熱膠等)有�(guān)�,它是衡量鋁基板好壞的三大標準之一(熱阻值和耐壓值是另兩個性能�。鋁基板導熱系數(shù)可以在板材壓合之后經(jīng)過測試儀器測試得出數(shù)�(jù),導熱值高的一般是陶瓷類、銅�,但是由于考慮到成本的問題,市場上主流的是電子鋁基�,相對應(yīng)的鋁基板導熱系數(shù)是大家所�(guān)心的參數(shù),導熱系�(shù)越高就是代表性能越好的標志之一�
led鋁基板分類有日光燈鋁基板,路燈鋁基板,筒燈鋁基板,壁燈鋁基板,射燈鋁基板,節(jié)能燈鋁基�,無極燈鋁基�,鋁基板,天花燈鋁基�,洗墻燈鋁基�,球泡燈鋁基�,隧道燈鋁基�,泛光燈鋁基�,投光燈鋁基板,大功率鋁基板,小功率鋁基�,護欄管鋁基板,霓虹燈鋁基板,玉米燈鋁基�,蠟燭燈鋁基板,吸頂燈鋁基板,廚房燈鋁基�,走廊燈鋁基板,地埋燈鋁基板,斗膽燈鋁基板,工礦燈鋁基板,橋梁燈鋁基板,地磚燈鋁基板,樓梯燈鋁基��
用途:功率混合IC(HIC��
1、音頻設(shè)備:輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器��
2、電源設(shè)備:開關(guān)�(diào)節(jié)器`DC/AC�(zhuǎn)換器`SW�(diào)整器��
3、通訊電子�(shè)備:高頻增幅器`濾波電器`�(fā)報電��
4、辦公自動化�(shè)備:電動機驅(qū)動器��
5、汽車:電子�(diào)節(jié)器`點火器`電源控制器等�
6、電腦:CPU板`軟碟�(qū)動器`電源裝置��
7、功率模組:換流器`固體繼電器`整流電橋��
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�156335�