как решить тепловую проблему CSP
Упаковка CSP (чип масштаба) относится к технологии упаковки, при которой размер самой упаковки не превышает 20% от размера самого чипа. Для достижения этой цели производители светодиодов максимально сокращают количество ненужных структур, например, используют стандартные мощные светодиоды, удаляют керамические теплоотводящие подложки и соединительные провода, металлизируют полюса P и N и непосредственно покрывают люминесцентные слои над светодиодами.
Температурный вызов ：
Корпус CSP предназначен для непосредственного приваривания к печатной плате (PCB) через металлизированные полюса P и N. С одной стороны, это действительно хорошо. Такая конструкция снижает тепловое сопротивление между подложкой светодиода и печатной платой.
Однако, поскольку корпус CSP удаляет керамическую подложку в качестве теплоотвода, тепло передается непосредственно от подложки светодиода к печатной плате, которая становится сильным точечным источником тепла. В настоящее время проблема рассеивания тепла для CSP изменилась с" уровня I (уровень светодиодной подложки)" на" уровень II (весь уровень модуля)" ;.
Из экспериментов по моделированию теплового излучения на рисунках 1 и 2 видно, что из-за структуры корпуса CSP тепловой поток передается только через паяное соединение с небольшой площадью, а большая часть тепла сосредоточена в центре. , что сократит срок службы, снизит качество света и даже приведет к выходу из строя светодиода.
Идеальная модель теплоотвода MCPCB ：
Структура большинства MCPCB: металлическая поверхность покрыта слоем медного покрытия около 30 микрон. В то же время металлическая поверхность также покрыта слоем полимерной среды, содержащей теплопроводные керамические частицы. Однако слишком большое количество теплопроводных керамических частиц повлияет на производительность и надежность всего MCPCB.
Исследователи обнаружили, что процесс электрохимического окисления (ECO) может привести к образованию слоя керамики из оксида алюминия (Al2O3) с десятками микрон на поверхности алюминия. В то же время эта глиноземная керамика имеет хорошую прочность и относительно низкую теплопроводность (около 7,3 Вт / мк). Однако, поскольку оксидная пленка автоматически связывается с атомами алюминия в процессе электрохимического окисления, термическое сопротивление между двумя материалами уменьшается, а также она имеет определенную структурную прочность.
В то же время исследователи объединили нанокерамику с медным покрытием, чтобы общая толщина композитной структуры имела высокую общую теплопроводность (около 115 Вт / мк) на очень низком уровне. Поэтому этот материал очень подходит для упаковки CSP.
Проблема рассеивания тепла в корпусе CSP привела к рождению нанокерамической технологии. Этот диэлектрический слой наноматериала может заполнить пробел между традиционной керамикой MCPCB и AlN. Чтобы побудить дизайнеров выпускать более миниатюрные, чистые и эффективные источники света.
