用于LED封裝的鋁基厚膜混合集成電路板的研制

摘 要：本文主要介紹了鋁基厚膜混合集成電路板的特點優(yōu)勢，并對其鋁基板材料和基于鋁基板的電子漿料的使用要求、制備工藝流程及其研制過程中的關(guān)鍵問題的解決進(jìn)行了闡述，最后分析了該鋁基厚膜混合集成電路板的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：大功率LED；散熱；鋁基厚膜混合集成電路板

中圖分類號：TN312.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 14-0000-01

發(fā)光二極管LED（Light Emitting Diode）是一種將電能轉(zhuǎn)化成光能的電子元件，其工作過程中僅有10%-20%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余則幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能，如果熱量在芯片內(nèi)不能有效散出，當(dāng)溫度超過一定值時，器件的可靠性下降，失效率將呈指數(shù)規(guī)律攀升，因此，如何提高散熱能力是大功率LED實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。

一般大功率LED通過導(dǎo)熱膠連接到散熱器之前，首先要把它們焊接到電路板上，因此電路板的導(dǎo)熱能力對于提高LED散熱能力起著至關(guān)重要的作用。目前各種大功率LED電路板由于存在著或多或少的缺點，而鋁基厚膜混合集成電路板是通過厚膜成膜技術(shù)將絕緣漿料、LED電路圖形及保護(hù)漆依次印刷燒結(jié)在鋁板或鋁散熱器上，然后可直接在LED電路圖形上貼裝SMD發(fā)光二極管，也可將led芯片直接在鋁板或鋁散熱器上固晶，減少了LED套件的接合層數(shù)量，減小了熱阻，大大提高了LED的散熱能力。因此鋁基厚膜混合集成電路板的成功研制將LED照明行業(yè)向前推進(jìn)了歷史性的一步。

一、研制過程

（一）材料選擇

鋁基厚膜混合集成電路板是新材料技術(shù)與傳統(tǒng)厚膜電路制備技術(shù)的完美結(jié)合，其關(guān)鍵技術(shù)是新材料研究的突破。鋁基厚膜混合集成電路板所用材料包括基板材料和基于基板的電子漿料，下面分別進(jìn)行說明。

基板材料：基板材料可選擇3000系列鋁基板，鋁基板表面必須平整無劃痕。

（二）電子漿料

1.介質(zhì)漿料

介質(zhì)漿料印刷于基板表面提供絕緣層，其基本組成為玻璃相和有機(jī)溶劑。對介質(zhì)漿料的基本要求如下：介電強(qiáng)度高；無有毒元素；膨脹系數(shù)與基板材料相匹配；與基板和導(dǎo)體結(jié)合強(qiáng)度高；能承受多次燒結(jié)工藝且性質(zhì)不變。具體參數(shù)見下：（1）印刷絲網(wǎng)：250目；（2）印刷厚度：50-55μm；（3）烘干條件：150℃，15min；（4）絕緣電阻：>1GΩ（100DC）；（5）擊穿電壓：>1000V DC。

2.導(dǎo)體漿料

二、鋁基厚膜混合集成電路板的應(yīng)用前景

隨著大功率LED向高電流密度、高光通量發(fā)展，使得LED的散熱問題日益嚴(yán)重。與傳統(tǒng)的LED封裝基板相比，鋁基厚膜混合集成電路板以其優(yōu)良的性能具有很強(qiáng)的競爭力，是一種更為革命的徹底解決散熱問題的方法，是未來功率型LED封裝發(fā)展的趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚凱，阮新波，壬蓓蓓.第四代新光源——發(fā)光二極管[J].電源世界，2008（03）.

[2]黃磊，陳洪林.LED照明散熱研究進(jìn)展[J].廣州化工，2012（08）.

[作者簡介]張紅娟，女，工程師，2000年畢業(yè)于陜西理工學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)在陜西華經(jīng)微電子股份有限公司微電子事業(yè)部從事研發(fā)管理工作；段曉燕，女，工程師，2003年畢業(yè)于陜西理工學(xué)院電子信息工程專業(yè)，現(xiàn)在陜西華經(jīng)微電子股份有限公司微電子事業(yè)部從事研發(fā)工作。