集成光源芯片封裝用陶瓷基板材料設(shè)計(jì)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

來(lái)源: 聚展網(wǎng)2023-11-25 12:11:46 180分類(lèi): 粉體工業(yè)資訊

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隨著芯片功率密度的持續(xù)增加，尤其是半導(dǎo)體照明技術(shù)的需求推動(dòng)，對(duì)LED封裝的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。高光效技術(shù)的發(fā)展路徑要求封裝工藝和材料的技術(shù)升級(jí)。

集成式LED封裝技術(shù)對(duì)陶瓷基片材料的顏色和反光率等特性提出了具體要求。集成光源工藝是LED封裝領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)之一，不斷涌現(xiàn)出的新技術(shù)中，高反射率陶瓷基板封裝工藝以其壽命長(zhǎng)、光效率高而著稱(chēng)，但裝配難度較大。

高反射率陶瓷基板應(yīng)用于COB封裝，該封裝方式通過(guò)共晶工藝或錫膏將垂直芯片或倒芯片固定在基板（陶瓷基板、鋁基板、玻釬板）上。近年來(lái)，隨著LED市場(chǎng)和技術(shù)的快速發(fā)展，COB封裝方式逐漸成為L(zhǎng)ED的主要封裝方式。

對(duì)比普通陶瓷基板和鏡面鋁基板進(jìn)行COB封裝后的效果，鏡面鋁基板的熱導(dǎo)率和反射率均優(yōu)于普通陶瓷基板，因此使用鏡面鋁基板封裝的光源發(fā)光效率更高。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，陶瓷基板的抗穿電壓大于15kV/mm，而鏡面鋁基板的抗穿電壓指標(biāo)僅為2.5kV/mm。普通陶瓷基板的反射率為92%，而鏡面鋁基板的反射率為98%。若能提高陶瓷基板的反射率，將進(jìn)一步提升陶瓷基板COB封裝光源的光效。

普通陶瓷基板通常采用氧化鋁粉體通過(guò)流延、軋膜或凝膠注模等方法成型，然后在高溫下燒結(jié)制成片狀陶瓷板材。在陶瓷基板上印刷厚膜電路，即可制成LED用陶瓷電路板。高反射率陶瓷基板在反射率方面較普通氧化鋁陶瓷基板有顯著提升，這不僅能提高LED光源的發(fā)光效率，還能在同等光通量情況下減少LED芯片的數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。為了提高陶瓷基板的反射率，中瓷科技在氧化鋁陶瓷基板中摻入不同折射率的金屬氧化物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種方法能夠有效提高陶瓷的光反射率，同時(shí)提升集成面光源的光效。中瓷科技在相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)方面也取得了顯著成果，其開(kāi)發(fā)的高反射陶瓷基板的反射率相比普通基板提高了7%至9%，相比目前主流的鏡面鋁基板，光效有所提升。

中國(guó)粉體網(wǎng)將于2023年12月20-21日在湖北宜昌舉辦“第六屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，屆時(shí)鄭州中瓷科技有限公司總經(jīng)理吳崇雋將分享《集成光源芯片封裝用陶瓷基板材料設(shè)計(jì)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用》的報(bào)告。報(bào)告將詳細(xì)闡述陶瓷光反射率的理論推導(dǎo)過(guò)程及材料設(shè)計(jì)工藝。

吳崇雋先生畢業(yè)于西北輕工業(yè)學(xué)院陶瓷專(zhuān)業(yè)，擁有清華大學(xué)材料工程碩士學(xué)位，現(xiàn)為正高級(jí)工程師。他曾在多個(gè)企業(yè)擔(dān)任重要職務(wù)，包括宜昌市彩陶總廠研究所所長(zhǎng)、珠?；浛魄迦A電子陶瓷有限公司總經(jīng)理、珠海市香之君科技股份有限公司董事總經(jīng)理、鄭州中瓷科技有限公司董事長(zhǎng)等。吳崇雋先生長(zhǎng)期致力于流延法制備氧化鋁陶瓷基板、氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷基板、高溫共燒陶瓷技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，已獲授權(quán)專(zhuān)利45項(xiàng)，并多次獲得宜昌市、珠海市、教育部、河南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

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