高功率LED越来越盛行 陶瓷和树脂基板开始走俏
时间:12-06-14 点击:
高功率LED是当前照明市场应用的主流品种。但由于它发热量更大,要求导热基板材料必须具有更高的导热性、耐热性和稳定性。对此,目前的LED导热基板基本上分为印刷电路基板(PCB)、金属与陶瓷基板等几大类。一般低功率LED由于发热量不大,散热问题不严重,因此只要运用一般的PCB板即可满足需求。
但是随着高功率LED越来越盛行,PCB已不足以应付散热需求,需将印刷电路板贴附在一个金属板上,以改善其传热路径。金属基板多以铝或铜为材料。由于技术成熟,且具有成本优势,目前为LED照明产品所广泛采用。不过,随着人们对更高散热效果的追求,散热性能更佳的陶瓷基板也被开发出来,并被越来越多地用于实际当中了。陶瓷基板AIN,导热率更高,约在170~240W/m·K,热膨胀系数3.5~5ppm/K。但是材料成本和加工成型的成本都很高,因此价格较贵,如非大规模采购将不适合应用。
LED的封装不仅要求能够保护LED芯片,还要能够透光,同时还要考虑模块与应用环节的特殊设计要求,所以未来LED对封装材料灵活适用性要求将变得越来越高。导热基板企业也越来越重视这方面的需求。如松下电工在发展LED导热基板方面,就着力开发兼具高导热性与灵活性的有机树脂类基板材料。松下电工2009年1月向市场推出了一种高导热性的玻纤布-有机树脂复合基型覆铜板“EcooL R-1787”。该产品的导热率为1W/m·K,热阻为6.7℃/W。在2012年1月的东京照明展上,松下又展示了新一代的EcooL R-1586。
根据松下电工NL营业部的志田由梨子的介绍,EcooL R-1586的热传导率提升到1.5W/m·K,热阻为5.0℃/W。EcooL作为一种有机树脂型的导热基板用基板材料,它在性能上与金属类(如铝基)、陶瓷基等高导热性基板材料相比,具有更高的设计自由度,加工方便灵活等特性,同时它在耐电压性、耐金属离子迁移性方面也可与其它高导热性基板材料相竞争。
此外,成本价格是关系到LED终端产品能否为市场接受的重要因素,目前的LED照明产品价格相比节能灯、白炽灯仍然较高。如何寻找一个导热与成本间比较折中的解决方案也是业界研发的方向。关于LED照明,企业一般对高功率,高亮度的产品有着非常高的积极性,但是此类产品对于一般消费者价格又过于昂贵,不利于普及,如何降低成本是业者首先要考虑的事情。降低成本不能仅着眼于芯片,很多配套材料都有很多降价的空间可以挖掘。日东电工就着眼于LED的散热,现以日东电工集团的高分子技术为基础,开发出一种高散热绝缘材料,用于LED照明领域。