LED封装基板研究新进展

基板散热是LED散热的最主要途径,其散热能力直接影响到LED器件的性能和可靠性。总结了LED封装基板材料的性能,综述了金属基板、陶瓷基板、硅基板和新型复合材料基板的研究进展,展望了功率型LED封装基板的应用和发展趋势。综合表明,MCPCB,DBC,DAB,DPC等基板各具优势,但DPC基板各种制备工艺参数合适,特别是铝碳化硅基板(Al/Si C)有着低原料成本、高导热、低密度和良好可塑性的显著优势,有望大面积推广应用。     

嵌埋陶瓷基板散热的热阻问题分析

基于热电分离式设计理念,首先将表面经金属化处理且具备高导热率的AlN陶瓷片局部嵌入导热率较低的FR4材料中,利用压合工艺将二者复合制备成用于LED散热管理的嵌埋陶瓷基板;然后借助SMT工艺将LED灯珠与上述散热基板组装成LED模组;最后利用结温测试仪以及恒温控制系统对不同AlN尺寸及不同功率LED的上述模组进行了结温测试,并依据结温测试结果对上述嵌埋陶瓷基板的散热能力进行了对比研究。结果表明,当LED功率一定时,随着AlN陶瓷片尺寸不断加大,嵌埋陶瓷的扩散热阻及一维热阻均随之减小,从而致使基板总热阻呈现出下降趋势,LED的结温也因此而随之降低。而随着LED功率不断增加,嵌埋同一尺寸AlN陶瓷片的散热基板因一维热阻保持不变,扩散热阻不断增加,从而导致基板的总热阻也不断增加。     

陶瓷基板表面金属化研究现状与发展趋势

散热基板是大功率电子元器件散热的重要通道,其导热性能将直接影响功率型电子元器件的可靠性与使用寿命。详细介绍了陶瓷作为高导热的散热基板材料,其表面金属化的技术方案及发展现状,同时指出了各种金属化方案的关键技术难点,对比分析了各类陶瓷封装散热基板的特点与性能差异,并在此基础上对陶瓷基板的发展趋势进行预测。     

大功率LED封装基板研究进展

随着大功率LED向高电流密度、高光通量发展,热流密度猛增使得LED散热问题日益严重。封装基板对LED的散热至关重要。在简介LED的封装结构及散热方式的基础上,分析总结了常见封装基板材料的性能参数,并对目前市场常见封装基板MCPCB、DBC、DAB、DPC、LTCC、HTCC、Al/SiC以及最近出现的新型材料基板的特征、制造工艺、应用等进行了综述。     

LED灯铝基板的测试评价技术研究

阳极氧化铝基板同时具有高导热率和高绝缘性的优点,是一种性能优良的LED等铝基板。为了提高功率型LED灯的散热效率,对研制的铝基板进行了性能测试方法的研究。通过对常用的LED基板导热性能、绝缘性能以及金属电极膜层结合力测试方法进行对比研究,并选用了适合阳极氧化铝基板的测试方法对课题自主研制的铝基板关键性能进行了测试评价。结果表明:测试方法合理,基板的导热性能、绝缘性能以及金属电极膜层结合力满足使用要求。     

数值模拟在大功率LED封装热分析中的应用现状

综述了采用计算机模拟方法研究芯片衬底材料及厚度、键合材料及厚度、热沉材料及厚度、透镜材料、散热肋片结构、榆入功率、空气对流换热系数、外加热管等对大功率LED散热性能影响的现状.芯片的结温随衬底材料、热沉材料热导率的升高呈先快速降低而后缓慢降低的趋势,选用热导率高的键合材料会对降低芯片结温起到一定作用,而透镜材料对LED散热性能的影响较小.LED的输入功率与芯片结温呈正比关系,散热器结构与散热方式会时LED散热性能有不同的影响.此外,还指出了提高大功率LED散热能力的途径.     

金属渗透梯度层陶瓷基片在LED散热中的应用

在LED散热领域,铝基板居很大市场份额.介绍了金属渗透梯度层陶瓷基片,这种陶瓷基片由陶瓷与金属材料相互扩散形成的,导热性、绝缘性、抗剥离强度及抗震动性好,可解决大功率LED的散热问题.这种基板已用于制作大功率LED灯,并取得了明显的社会经济效益.     

大功率LED封装用散热铝基板的制备与性能研究

通过正交试验分析了阳极氧化法制备LED封装用铝基板过程中电流密度、硫酸质量浓度、温度和时间等因素对其热阻、厚度、绝缘电阻率的影响.得到了制备低热阻铝基板的最佳工艺参数.根据优化参数制备了阳极氧化铝基板,将LED分别封装在自制基板和深圳光恒光电公司提供的铝基板上,检测温度与时间变化的关系,结果表明,自制散热铝基板性能更优.     

金刚石/铜复合材料对大功率LED性能影响的数值分析

解决大功率发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的散热问题是提高LED封装可靠性的重要环节,其突破点就是对芯片热沉和基架材料及封装结构的设计.本文采用有限元方法研究了热沉材料及散热结构对大功率LED散热性能的影响.结果表明,当大功率LED具有相同的水冷散热结构、不同的热沉材料时,其温度场分布的趋势一致,都是芯片处的温度处于最高,随着与芯片距离的增加温度逐渐降低,水冷部分处于最低.与采用铜热沉的大功率LED相比,采用金刚石/铜复合材料热沉的大功率LED的芯片结温更低,芯片功率为5W和20W时芯片结温的降低率分别为9％和120,因此,金刚石/铜复合材料对降低大功率LED芯片结温的效果比较明显,且LED的芯片输入功率越大,金刚石/铜复合材料热沉对LED散热起到的作用越大.当大功率LED具有相同的金刚石/铜复合材料热沉、不同的散热结构时,水冷散热结构的散热效果要远远高于鳍片散热结构.     

基于有限元的大功率LED灯具散热分析

本文通过对某功率型LED散热模组建立热阻理论模型,并利用大型有限元仿真软件ANSYS对其进行仿真热分析,得出了其热稳态及瞬态的温度场分布。结果表明:在薄插片式LED散热器设计中,采用热管结构可以大幅降低散热片近端与远端之间的热阻,从而充分发挥翅片式散热器散热面积大的优点,有效地降低功率型LED芯片模块在使用时的结温,增加系统的可靠性。     

绿色包装材料研究进展

目的 为更好地推动绿色包装材料的研发及利用,综述以纸包装、金属包装、玻璃包装和可降解塑料包装为代表的绿色包装材料的研究进展,以及国内外针对不同类型材料的回收体系。方法 主要总结可降解材料在应用方面存在的一些问题和不同降解机理材料之间存在的差异,介绍4种绿色包装材料的市场地位和回收系统的改进措施。结果 目前绿色包装材料的制造工艺及回收体系仍有较大的改进空间,开发经济型的环保材料并改进材料回收处理工艺对当今环境污染的防治具有重要意义。结论 传统包装材料会持续占有较大市场份额,随着可降解材料研究的深入或将逐步代替传统塑料,成为未来的主流包装材料。     

金属包装覆膜技术的研究与应用进展

目的 综述金属包装覆膜技术的研究现状与应用进展,阐述金属覆膜工艺的原理及特点.方法 金属包装因其优异的加工性能和力学性能,在食品饮料包装中占据着重要地位,但金属包装存在的腐蚀现象会影响包装内装物的质量.金属的覆膜技术相较于涂层技术,具有抗腐蚀性能良好、成本低和绿色环保等特点,应用在食品饮料包装中具有较大的优势.从金属覆膜的工艺技术出发,介绍金属覆膜技术的研究现状,分析影响其结合强度的因素,通过聚合物改性和金属基材的表面处理来减少缺陷的产生,从而提高覆膜金属包装的质量.结论 金属覆膜工艺在食品包装方面有着广泛的应用,通过借鉴以往实验研究成果,分析金属覆膜工艺中存在的问题与缺陷,探讨覆膜过程中膜铁结合机理,从而为金属覆膜技术的创新研究和应用提供支持.     

分形理论应用于包装材料性能研究的进展

目的 分形现象广泛存在于包装材料性能等方面,目前尚无系统性的描述,有必要总结分形理论应用于包装材料性能的研究进展,为采用分形方法研究包装材料性能提供参考.方法 从分形特征的提取、分形维数的计算方法等方面,综述应用于金属合金和陶瓷等无机材料、高分子聚合物和复合材料等的分形分析方法.通过包装材料的分形维数模型,分析包装材料的分形特征参数与其性能之间的关系.结果 利用分形分析方法,可以定性和定量表征大量不同种类包装材料的分形特征、微观结构和力学等性能.结论 利用分形理论研究包装材料性能的方法具有普遍性,包装材料性能与分形维数的关系将是分形理论在包装材料性能研究方面的重要发展趋势之一.     

塑料药物包装材料可提取物全景分析方法概述

目的 对国内常用的塑料药物包材的挥发性、半挥发性、非挥发性物质及金属元素等提取物质的检测和分析方法进行总结,为塑料药物包材可提取物质全景分析和安全性评价提供参考。方法 通过检索国内外相关文献,对塑料药物包材中不同可提取物的分析方法进行总结和归纳。结果 目前,国内塑料药物包材日益更新,但可提取物的分析手段单一、检测分析方法不全面,缺乏相应的数据库。结论 药物包材的相容性研究在国内起步不久。针对目前存在的塑料包材可提取物的分析手段单一、不全面,缺乏相应的数据库等问题,现阶段亟需构建分辨率和灵敏度高、特异性强、筛查范围广的方法,对药物包材可提取物质进行全景分析,减少因包材安全性不良引起的医疗事故。     

柔性电子器件集成与其在包装上的应用

目的 分析柔性电子和柔性基底的发展现状、趋势和前景,为促进智能包装的进一步发展提供参考.方法 先从柔性基底材料入手,梳理常见基底材料性能;再综述柔性电子器件集成的研究现状及主要的集成技术,并讨论其在包装上的应用.结论 具有较好柔韧性和降解性的纸基可作为柔性电子集成的基底材料,结合柔性印刷电子技术和传统硅基电子技术的优势,将柔性电子器件通过蛇形互联结构集成并封装在柔性基底上,从而制备集成可拉伸的微系统,且随着新型印刷电子材料、印刷工艺、新技术和新设备的不断涌现,柔性电子器件集成于柔性基底上并应用于包装将成为一大研究热点.     

生物质纤维基包装复合材料的研究现状

目的综述纤维基复合材料在包装中的应用和研究现状。方法介绍国内外生物质纤维基复合材料在发泡型材料、薄膜、板材等不同种类包装材料中的应用现状,分别总结各类包装材料使用的基材及制备工艺,比较不同纤维基复合材料的性能差异,指出复合材料在制备工艺及性能上的不足,并展望纤维基包装复合材料的发展前景。结果纤维素具有天然的化学结构,使纤维基材料具有良好的力学性能、阻隔性、可降解性,较好地应用在不同包装材料中。结论纤维基复合材料具有性能优良、可生物降解、经济环保等特点,在包装领域具有较大发展潜力,在原料的选择、制备工艺绿色化及性能的可控性等方面还有较大的研究空间。     

电子封装基片材料研究进展

阐述了电子封装领域对基片材料的基本要求,分析了电子封装用陶瓷,环氧玻璃,金钢石,金属及金属基合材料的性能特点,论述了电子封装基本的研究现状,并指出了发展方向。     

预制菜包装技术的发展概况及趋势

目的 综述预制菜包装材料和技术的应用,为进一步开发预制菜包装提供研究基础。方法 根据国内外预制菜包装的研究进展,介绍预制菜包装主要的材料和技术,及可用于预制菜包装的新型包装技术。结果 目前使用的预制菜包装技术有真空包装和气调包装等,需要加快对预制菜包装技术的研究和新型包装材料的应用,促进预制菜产业的发展和升级。结论 随着预制菜的迅速发展,预制菜的包装受到消费者的更多关注,新型的食品包装技术在预制菜领域具有广阔的发展空间。     

液晶聚合物薄膜在高频电子封装中的应用进展

系统地介绍了液晶聚合物(LCP)薄膜材料的特性,同时介绍了LCP覆铜板的3种生产方法,分析了作为基板材料与其他传统基板材料的优势,综述了近年来LCP薄膜作为微波和毫米波材料在系统级封装中的研究进展,并指出LCP薄膜是一种具有巨大发展潜力的高频电子封装材料。