高热导率陶瓷材料的进展

叙述了在电子器件上常用高热导率陶瓷材料的性能和应用，主要包括BeO，BN，AIN等三种陶瓷材料。特别介绍了AIN陶瓷的发展前景及其最新应用。     

电子器件用高热导率,定膨胀合金

叙述了国内外作为接合材料和热沉材料的Ｗ－Ｃｕ和Ｍｏ－Ｃｕ等合金的生产、开发和应用情况，指出目前大功率电子器件散热特性的关键所在，最后对一些应用技术问题进行了讨论。     

电子封装用AlSiC复合材料热导率影响因素探讨

采用模压成型和真空压力浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC)。物相和显微结构研究结果表明,此种方法制备的AlSiC复合材料,组织致密且大小两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中,界面结合强度高;SiC增强颗粒与Al基质界面反应控制良好,未出现Al4C3等脆性相。在此基础上,研究了基体金属、粘结剂用量、粗细SiC颗粒比例对复合材料热导率的影响。结果表明,以1A90高纯铝为基体的复合材料的热导率高于以6061铝合金为基体的复合材料的热导率;粘结剂用量减少时,复合材料热导率提高;当SiC体积分数一定时,AlSiC复合材料的热导率随增强体中粗颗粒SiC比例增大而增大。     

贴装用高热导率集成电路基板的水热法制备研究

针对当前SMT中集成电路基板散热难的问题,结合热设计方法,系统地研究了热液条件下在高纯度铝基片上生长氧化铝膜的技术,并对制成的基片电性能及其温度特性、表面形貌做了详细的测试与分析。结果表明:有氧化铝膜的铝基片既有高的散热性,又有好的电性能,完全符合SMT基板的要求,有广泛的应用前景。     

淀粉接枝丙烯酸类高吸水性树脂的SEM研究

在冷冻条件下用扫描电镜观察了淀粉接枝丙烯酸类高吸水性树脂的结果表明,吸水后的树脂由许多蜂窝状的小室构成,与植物细胞十分相似,本文将这种小室称为水泡。水泡的吸水和失水机理与细胞中的液泡几乎相同。聚合过程应有利于薄而均匀的水泡膜的形成。     

电真空器件用陶瓷材料热导率研究

本文采用激光闪射法分别对不同成型方法制备的95氧化铝和99氧化铝陶瓷的热导率进行了测试计算,同时也对氮化铝及氮化铝基损耗陶瓷的热导率进行测试计算,并与氧化铝基金属陶瓷进行了比较,对实验结果作了初步分析。     

高热导率纳米银胶的可靠性研究

对无压力低温固化纳米银胶的连接强度、导热性和导电性及其可靠性进行了研究,并与Au80Sn20焊料及普通导电胶进行对比。结果表明:纳米银胶连接强度高,平均剪切强度可达28 MPa;导热性能优异,连接层热阻接近Au80Sn20焊料层热阻;在严酷的热应力和机械应力试验后,其连接强度、导热性和导电性保持稳定,没有退化现象产生。因此,无压力低温固化的纳米银胶作为高功率器件连接材料具备较高的可靠性。     

高热导率AIN陶瓷的工艺设计

AlN陶瓷的热导率受声子-声子之间的相互作用,即声子散射的影响,各种结构缺陷的存在使声子平均自由程减小,导致热导率降低。本文讨论了影响AlN热导率的主要结构缺陷及消除措施。对粉体、添加剂、成型及烧成等方面进行最佳工艺设计,并由此得到了热导率>140W/(m·K)的AlN陶瓷。     

高熵合金AlCoCrFeNi2.1的共晶组织及析出相研究

本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对共晶高熵合金AlCoCrFeNi_2.1的显微结构进行了多尺度表征。结果表明,合金中的共晶两相分别为面心立方相和体心立方有序相-B2相;共晶两相中均存在纳米级析出相,面心立方相中存在L1₂析出相,B2相中存在无序体心立方析出相。铸态合金的相组成偏离合金平衡相组成,合金在凝固过程中首先形成面心立方相和B2相共存的共晶组织,在冷却过程中L1₂相及体心立方相分别在面心立方相及B2相中析出。     

延伸波长InGaAs探测器封装用二级热电制冷器性能研究

真空封装技术是延伸波长InGaAs探测器的主要封装方法之一,热电制冷器可为延伸波长InGaAs探测器焦平面提供低温环境。测试了基于真空封装技术无热负载条件下二级热电制冷器的性能,研究了二级热电制冷器在不同输入电流(功率)时冷、热端温差与热负载的关系,测试了二级热电制冷器在低温工况下的制冷性能以及二级热电制冷器处于不工作状态时的表观热导率。结果表明,热沉温度为274 K时,冷端可以达到221.4 K并实现77.5 K的冷、热端温差;当输入电流一定时,随着热负载的增加,冷、热端温差呈线性趋势减小,且斜率随着输入电流增大而增大;二级热电制冷器冷、热端温差在较高温度时更大,即制冷性能更好;当温度分别为233.1 K 和249.8 K时,表观热导率分别为11.30 W/(m·K)和8.29 W/(m·K)。     

如何有效地提高功率型LED封装工艺

从芯片选择、改善热处理工艺以及如何选择硅胶等几个方面入手，本文讨论了如何有效地提高功率型LED封装工艺。     

硅油及填料对导热硅脂接触热阻的影响

文中研究了不同种类硅油、不同金属氧化物导热填料及其颗粒直径大小分布、不同偶联剂种类等因素对导热硅脂产品的接触热阻、导热系数、界面厚度、粘度、耐渗油性等性能的影响。结果证明:二甲基硅油与球形氧化铝导热填料搭配使用可以获得更高的填料填充量,通过加入偶联剂可大大降低导热硅脂产品的粘度并提高导热硅脂的耐渗油性,而适中的导热填料颗粒大小分布以及较小的界面厚度可以得到高导热系数以及超低接触热阻的导热硅脂产品。     

硅基热沉大功率LED封装阵列散热分析

为求解硅基热沉大功率LED封装阵列在典型工作模式下的热传导情况,采用Solidworks建立了2×2封装阵列的三维模型,模拟了其温度场分布,同时结合传热学基本原理分析计算了模型各部分的温度值,并对实际工艺制备出的封装器件的结温进行了测量。结果表明,理论计算值与热仿真结果基本一致,测量值也能很好地与理论计算值相吻合。     

硅橡胶对封装模块的可靠性影响分析

硅橡胶尤其是单组分室温硫化硅橡胶(简称RTV-1胶)使用极为方便,且具有优良的电气绝缘性能和化学稳定性,能耐水、耐气候老化,对多种金属和非金属材料有良好的粘接性,被广泛应用于模块电路中。RTV-1胶硫化过程中会产生酸性副产物,遗留在封装模块中,会腐蚀模块内部的材料。因此,模块封装前必须预留足够长的硫化时间,使硫化副产物充分溢出,保持模块内部气氛的稳定,保证模块的长期可靠性。     

大功率LED散热用高导热硅脂的研制

以二甲基硅油为基础油,通过添加不同粒径和含量的Al、Cu、Ag、AlN、SiC和石墨,制备了单一填料的单组分以及两种填料大小搭配的二元混合导热硅脂,研究了硬脂酸表面处理、填料种类、大小及比例对导热硅脂热导率的影响,得到了以下结果:硬脂酸处理能提高单组份Al、AlN硅脂的导热性能,但不适用于提高含石墨、SiC、Cu的硅脂的性能;填料填充的最佳比例在0.55~0.60之间;以Ag微粒作为第二填料增强Al和AlN为主填料的硅脂时,对导热率的增强效果高于AlN和Cu、Ag/AlN二元混合硅脂热导率5.5W·m-1·K-1。将制备的导热硅脂用于LED散热,结果表明自制导热硅脂实际散热效果优于市购热界面材料。     

导热涂层对LED散热性能的影响

研究了导热涂层对不同发光颜色、不同封装数量的水下密闭环境下应用的发光二极管(LED)散热情况的影响,结果表明:红色LED的温度上升最慢,蓝色次之,绿色LED的温度上升最快;封装数量越多,LED的温升越快;在LED系统集成电路板上加入导热涂层能提高其散热效率,高导热率涂层的散热效果优于低导热率涂层.     

一体化封装的LED仿真

以自主研发的一体化封装LED为模型,使用光学模拟软件TracePro对该模型的配光进行仿真。为了优化该模型的光强分布及出光率,对比分析了不同反光杯张角及透镜形状对LED配光性能的影响。仿真结果表明:反光杯张角及透镜形状对LED的光强分布及出光率均有较强影响。45°反光杯张角有着较好的光强分布。添加透镜可以提高出光率,扁平透镜可以达到较高的出光率。45°反光杯张角加半球形透镜在光强分布与出光率上取得均衡。     

一种色温可调LED的封装与性能研究

LED以其优良的性能结合智能控制系统,被越来越多地应用于室内外照明场合,但同时也对其色温、显色指数等色度指标提出了新的要求.为了应对这种挑战,设计了一种新型的色温可调LED,利用大功率LED芯片结合金属基板封装出了色温可调的暖白光高显色指数LED样品,对其发光光谱、色温和显色指数随电流的变化进行了测试,发现LED的光谱...     

大尺寸LED背光源散热结构的仿真、设计与测试

过高的工作温度会直接降低LED使用寿命,并且会影响其发光强度以及发光效率,导致大尺寸LED背光源光学性能大幅下降。从侧边式LED背光源模组的角度出发,设计并采用IcePak软件仿真散热铝挤的宽度和厚度对背光模组温度的影响,最终给出了适用于大尺寸LED背光模组的散热结构。结果表明,随着铝挤的长度或厚度的增加,LED Bar的温度都会减少,取铝挤长度为200 mm,厚度为2 mm,此时LED Bar的温度为69.4℃,小于70℃,符合设计要求且成本最低。进一步测量对应样机的LED Bar温度,其最高温度为69.7℃,与仿真实验结果非常接近。该结构制造工艺较为简单、成本低廉,并且符合背光模组轻薄化的要求,具有一定的市场价值。     

多反光杯LED封装技术的应用研究

为满足LED光源在照明领域的需求,LED封装技术需要解决光源稳定性和出光效率两大问题。在分析传统LED封装技术的基础上,提出一种新型的封装方式——多反光杯LED封装,即在传统LED基板上设计并制作多个光学反光杯,并将LED芯片封装在这些反光杯中。研究发现采用该封装方式,不仅使得光源具有良好的稳定性,而且可以保持较高的出光效率。该封装方式具有设计灵活以及使用方便的特点。