美國貝格斯鋁基板和北京瑞凱鋁基板介紹_圖文

1、北京瑞凱電子有限公司成立于 1993年,一直專業(yè)從事鋁基板的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,擁有 國內(nèi)領(lǐng)先的鋁基板專用生產(chǎn)線, 檢測設(shè)備和檢測手段齊備。我公司技術(shù)力量雄厚,擁有一批高 素質(zhì)的專業(yè)研發(fā)隊(duì)伍,從 1999年起,又與美國 The Bergquist進(jìn)行全面的戰(zhàn)略合作,共同推 出了幾款綜合性能具有國際先進(jìn)水平的鋁基板,非常適合大功率 LED 應(yīng)用,而價(jià)格又極具競 爭力,滿足了國內(nèi)中高端客戶的需求。The Bergquist作為熱管理領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)廠商, 集 30多年的解決熱管理方面的經(jīng)驗(yàn), 憑 借雄厚的研發(fā)實(shí)力,先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備, 高品質(zhì)的系列化產(chǎn)品,引領(lǐng)了當(dāng)今鋁基板的世界發(fā)展 潮流。為了服務(wù)于高端

2、客戶,我們代理銷售 Bergquist T-Clad® LTI, HT , MP 三大系列鋁基板 產(chǎn)品。我公司于 2003年通過了 ISO9001:2000質(zhì)量體系認(rèn)證,實(shí)行全員、全方位、全過程的 全面質(zhì)量管理,目前全部產(chǎn)品完全滿足歐盟 RoHS 指令。本著創(chuàng)新專業(yè)的設(shè)計(jì), 精湛的生產(chǎn)工藝, 卓越的產(chǎn)品質(zhì)量, 完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)配套解決方案, 公司在業(yè)內(nèi)樹立了很高的知名度,深得客戶信賴。秉承 “ 用戶至上、信譽(yù)第一、質(zhì)量上乘、技術(shù)領(lǐng)先 ” 的宗旨,公司堅(jiān)持走高品質(zhì)、低價(jià)格的 發(fā)展策略,努力完善銷售與服務(wù)網(wǎng)絡(luò), 真誠聆聽客戶的需求與建議,時(shí)刻關(guān)注產(chǎn)品的國際發(fā)展 趨勢, 以積極的態(tài)度主導(dǎo)市場

3、, 服務(wù)客戶, 瑞凱公司將堅(jiān)持科技為本, 永遠(yuǎn)走高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之路。 北京瑞凱電子有限公司簡介 1/12 2/12北京瑞凱鋁基板IMS-H01 LED-0602 IMS-03 代理銷售 The Bergquist T-Clad®鋁基板HT-04503 HT-07006 LTI-04503 LTI-06005 LTI-06006 MP-06503 MP-09006MCPCB 加工主 要 產(chǎn) 品 3/12熱量是 LED 和其它硅類半導(dǎo)體的大敵。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品的體積尺寸越來越小,功率密度越來越大,解決散熱問題是對(duì)電子工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。鋁基板無疑是解決散熱問題的有效 手

4、段之一。鋁基板是一種有良好散熱功能的覆銅板,它由獨(dú)特的三層結(jié)構(gòu)所組成,分別是電路層、導(dǎo)熱絕緣層和 金屬基層(見圖 1 。鋁基板的工作原理是:功率器件表面貼裝在電路層,器件所產(chǎn)生的熱量通過絕緣層傳 導(dǎo)到金屬基層,然后由金屬基板擴(kuò)散到模塊外部,實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的散熱。 線路層線路層(一般采用電解銅箔,即 ED 銅經(jīng)過蝕刻形成印刷電路,用于實(shí)現(xiàn)器件的裝配和連接。絕緣層絕緣層是鋁基板最核心的技術(shù),目前國際上技術(shù)領(lǐng)先的鋁基板絕緣層都是由高導(dǎo)熱、高絕緣的陶瓷粉 末填充而成的聚合物所構(gòu)成,這樣的絕緣層具有很低的熱阻,很高的絕緣強(qiáng)度,良好的粘結(jié)性能。同時(shí)要 求絕緣層具有優(yōu)異的粘彈性,能夠吸收器件焊接和運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的

5、機(jī)械及熱應(yīng)力。目前國內(nèi)的眾多鋁基板生產(chǎn)廠家,因自身的技術(shù)、設(shè)備、材料和資金等各方面因素的制約,其絕緣層 均使用了商品化的 FR-4半固化片(導(dǎo)熱系數(shù)僅為 0.3/m-K ,該絕緣層之中沒有添加任何的導(dǎo)熱填料,因 此,這種鋁基板的熱傳導(dǎo)性很差,同時(shí)也不具備高強(qiáng)度的電氣絕緣性能。鋁基板熱阻越小,越有利于器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散,也就越有利于降低器件的運(yùn)行溫度,從而 達(dá)到提高模塊的功率負(fù)荷,減小體積,延長壽命,提高功率輸出等目的。鋁 基 板 介 紹金屬基層絕緣金屬基板采用何種金屬,主要取決于熱膨脹系數(shù),熱傳導(dǎo)能力,強(qiáng)度,硬度,重量,表面狀態(tài)和成 本。絕大部分的金屬基板都采用了鋁板作為金屬基層。選用

6、鋁材的種類,主要依據(jù)機(jī)械加工工藝和成本的 考量。可供選擇的鋁材類型有:6061T6 , 5052H34, 1050或 1060。選擇 C11000,因?yàn)殂~的熱傳導(dǎo)能力更強(qiáng),是解決超高功率模塊散熱問題的一個(gè)重要的選擇。 4/12項(xiàng) 目 LED-0602 IMS-H01 IMS-03 絕緣層厚度 1mil/µm6/150 6/150 3/75 熱阻 2/W 0.95 1.05 1.42 導(dǎo)熱系數(shù) 3W/m-K1.1 1.1 0.75 擊穿電壓 4KVAC 5.0 8.0 2 介電常數(shù) 5 7 7 5 體積電阻率 6 ·cm1×1014 1×1014 1

7、15;1014表面電阻率 7 1×1013 1×1013 1×1013 UL 溫度指數(shù) 8 130 130 90 熱沖擊 9300 120S 120S 60S 剝離強(qiáng)度 10N/cm20 20 22 測試方法說明:1-Optical6-IPC-TM-650 2 - Bergquist TO-220 test RD2018 7 - IPC-TM-6503-ASTM54708-UL746E4-IPC-TM-6509-IPC-TM-650 5-IPC-TM-65010-IPC-TM-650 北京瑞凱鋁基板性能指標(biāo) 5/12The Bergquist T-Clad

8、4;性能指標(biāo) 項(xiàng) 目 HT-04503 3/75 0.45 0.05 2.2 6.0 7 1×1014 1×1013 150 1500 140 120S 6 HT-07006 6/150 0.70 0.07 2.2 11.0 7 1×1014 1×1013 150 5000 140 120S 6 LTI-04503 3/75 0.45 0.05 2.2 6.5 7 1×1014 1×1013 90 1500 130 120S 6 LTI-06005 5/125 0.60 0.09 2.2 9.5 7 1×1014 1

9、5;1013 90 2000 130 120S 6 LTI-07006 6/150 0.70 0.11 2.2 11.0 7 1×1014 1×1013 90 2500 130 120S 6 MP-06503 3/75 0.65 0.09 1.3 8.5 6 1×1014 1×1013 90 1500 130 120S 9 MP-09006 6/150 0.90 0.18 1.3 12.5 7 1×1014 1×1013 90 2500 130 120S 9 絕緣層厚度 1mil/µm 熱阻 2/W 熱阻 3in2/W 導(dǎo)熱

10、系數(shù) 4W/m-K 擊穿電壓 5KVAC 介電常數(shù) 6 體積電阻率 7·cm 表面電阻率 8 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 9 典型驗(yàn)證測試 10 VDC UL 溫度指數(shù) 11 熱沖擊 12300 剝離強(qiáng)度 13lb/in 測試方法說明： 1 - ASTM D374 2 - Bergquist TO-220 test RD2018 3 - 依據(jù) ASTM 5470 計(jì)算 4 - ASTM 5470 5 - ASTM D149 6 - ASTM D150 7 - ASTM D257 8 - ASTM D257 9 - Bergquist MDSC test RD2014 10 - 500V/sec

11、ramp, 5 sec hold 11 - UL 746 E 12 IPC TM 650 13 ASTM D2861 6/12 北京瑞凱鋁基板標(biāo)準(zhǔn)尺寸 結(jié)構(gòu)層 所 用 材 料 材料厚度 鋁基板型號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)尺寸 線路層 銅 箔 1oz(35µm 2oz(70µm 3oz(105µm 4oz(140µm LED-0602 IMS-H01 IMS-03 LED-0602 IMS-H01 IMS-03 LED-0602 IMS-H01 IMS-03 LED-0602 IMS-H01 北京瑞凱鋁基板主要有三種尺寸 ¾ LED-0602：605×4

12、55mm (24×18 ¾ IMS-H01：605×455mm (24×18 ¾ IMS-03：490×325mm 絕緣層 高導(dǎo)熱陶瓷填充 高導(dǎo)熱陶瓷填充 FR-4，無填充材料 150µm(6mil 150µm(6mil 75µm(3mil 0.6mm 0.8mm 1.0mm 1.5mm 2.0mm 1.0mm 北京瑞凱鋁基面進(jìn)行了氧化處理， 板面光線柔 和，堅(jiān)硬，對(duì)于裝配過程中的輕度摩擦具有比 較強(qiáng)的抵抗力。如果客戶提出要求，也可提供 鋁板拉絲表面。 金屬基層 鋁 (1050 (6061T6 (5052

13、H34 鋁面有保護(hù)膜， 其作用是保護(hù)基板運(yùn)輸過程中 不受到污染和劃傷， 同時(shí)能夠適應(yīng)蝕刻和電鍍 工藝的要求，在 PCB 加工完成以后就可以去 除。根據(jù) PCB 加工工藝要求，鋁面分別有 80， 200， 300耐溫三種保護(hù)膜可供選 擇。 銅 (C11000 1.5mm 2.0mm 7/12 The Bergquist T-Clad®標(biāo)準(zhǔn)板材尺寸 結(jié)構(gòu)層 線路層 所 用 材 料 銅 箔 材料厚度 1oz(35µm 2oz(70µm 3oz(105µm 4oz(140µm 5oz(178µm 6oz(210µm 8oz(280&

14、#181;m 10oz(350µm 標(biāo)準(zhǔn)尺寸 T-Clad®鋁基板主要提供如下兩種尺寸 ¾ 18×24(457.2×609.6mm 可用面積 17×23(451.8×584.2mm，每邊各 有 0.5的工藝邊 ¾ 20×24(508×609.6mm 可用面積 19×23 (482.6×584.2mm， 每邊各 有 0.5的工藝邊 絕緣層 HT-04503 HT-07006 LTI-04503 LTI-06005 LTI-07006 MP-06503 75µm (3m

15、il 150µm(6mil 75µm (3mil 125µm(5mil 150µm(6mil 75µm (3mil 0.51mm 程中防止銅箔受到污染和劃傷， 在進(jìn)行加工 PCB 前就可 以去除；鋁基面也有保護(hù)膜，既能保護(hù)基板運(yùn)輸過程中 不受到污染和劃傷，也能適應(yīng)蝕刻和電鍍工藝的要求， 在 PCB 加工完成以后就可以去除。根據(jù) PCB 加工工藝 要求，鋁基面分別有 90，200，300耐溫三種保 護(hù)膜可供選擇。 常規(guī)情況下，T-Clad®鋁基面主要以拉絲處理為 主，亦可根據(jù)客戶的要求提供氧化表面。 T-Clad®銅箔面粘貼保

16、護(hù)膜，其作用是在運(yùn)輸過 金屬基層 鋁 (6061T6 (5052H34 1.02mm 1.57mm 2.03mm 3.18mm 0.81mm 1.02mm 銅 C11000 1.52mm 2.03mm 3.18mm 8/12 鋁基板的應(yīng)用領(lǐng)域 LED 領(lǐng)域 LED 在市場上已經(jīng)應(yīng)用很長時(shí)間了，主要集中在 PDA，手提電話，以及其他消費(fèi)類電子市場。這些產(chǎn) 品的壽命相對(duì)較短， LED 的壽命不是主要問題， 因?yàn)樵?LED 壽命到期之前， 這些產(chǎn)品就已經(jīng)報(bào)廢或過時(shí)了。 隨著近年來 LED 設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng) LED 的亮度不斷提高，以便與白熾燈，熒光燈，甚至鹵 素?zé)粽归_競爭。 像大多數(shù)電

17、子器件一樣，熱量也是 LED 的最大的威脅。盡管多數(shù)人認(rèn)為 LED 不發(fā)熱，其實(shí)相對(duì)于它的 體積來說，LED 產(chǎn)生的熱量是很大的。熱量不僅影響 LED 的亮度，也改變了光的顏色，最終會(huì)導(dǎo)致 LED 失效。因此，為了防止 LED 熱量的累積正變得越來越重要，保持 LED 長時(shí)間的持續(xù)高亮度 的關(guān)鍵是采用最先進(jìn)的熱量管理材料，如具有高導(dǎo)熱性能的鋁基板。 LED 焊料或膠 銅箔 絕緣層 金屬基板 熱界面材料 散熱器 圖 2（大功率器件使用鋁基板的典型結(jié)構(gòu)圖） 在一個(gè)典型的 LED 結(jié)構(gòu)中（圖 2） ，LED 產(chǎn)生的熱量通過絕緣層傳導(dǎo)到金屬基板，再經(jīng)過熱界面材料 傳導(dǎo)到散熱器，這樣就能將 LED 所產(chǎn)

18、生的絕大部分熱量通過對(duì)流的方式帶走到周圍的空氣中。然而大多數(shù) 的鋁基板絕緣層只有很小的熱傳導(dǎo)性甚至沒有導(dǎo)熱性，這樣就使得熱量不能從 LED 傳導(dǎo)到散熱片（金屬基 9/12 板） ，無法實(shí)現(xiàn)整個(gè)散熱通道暢通。這樣，LED 的熱累積很快就會(huì)導(dǎo)致 LED 失效。而具有高導(dǎo)熱性絕緣層 的鋁基板，就很好的解決了這個(gè)問題。從而確保 LED 最低的運(yùn)行溫度，最亮的亮度，以及最長的使用壽命。 因此，選擇具有高導(dǎo)熱性能的鋁基板對(duì) LED 來說至關(guān)重要。因?yàn)殇X基板的金屬特性，它可加工成各種形狀。 事實(shí)上，高導(dǎo)熱性能的鋁基板允許設(shè)計(jì)師在任何應(yīng)用領(lǐng)域使用高亮度 LED。 為了更加直觀的說明鋁基板絕緣層導(dǎo)熱性能的優(yōu)劣對(duì)

19、 LED 光通量的影響，請(qǐng)看下圖的一組對(duì)比試驗(yàn)， 其測試條件是：同樣 1W 的 LED，使用不同的導(dǎo)熱性能的鋁基板，讓 LED 維持在 50°C 運(yùn)行，三種不同導(dǎo) 熱性能的絕緣層，光的輸出量對(duì)比。通俗一點(diǎn)的說法就是，熱傳導(dǎo)能力差的鋁基板，LED 的輸入的電流大 小受限制，電流太大，LED 的發(fā)熱量無法及時(shí)散發(fā)出去，溫度很快就會(huì)超過 50°C，因此就只有降低電流， 這樣 LED 的光通量就急劇減小，無法達(dá)到額定的輸入電流。而導(dǎo)熱性能越好的鋁基板，因?yàn)闊岬臄U(kuò)散性好， 即使輸入更大的電流，溫度仍然可以維持在 50°C，這樣 LED 的光通量自然就提高了。 絕緣層：FR-4 未添加導(dǎo)熱填料 絕緣層導(dǎo)熱系數(shù)：0.3W/m-K 絕緣層：T-Clad® 3mil×MP 絕緣層：添加導(dǎo)熱填料 絕緣層導(dǎo)熱系數(shù)：1.3W/m-K 絕緣層：T-Clad® 3mil×LTI 絕緣層：添加導(dǎo)熱填料 絕緣層導(dǎo)熱系數(shù)：2.2W/m-K 大功率 LED 裝配在不同導(dǎo)熱性能的鋁基板，其光通量的對(duì)比圖 10/12 近年來，我們?yōu)閲鴥?nèi)外眾多的大功率 LED 照明工程和照明器具，提供各種檔次的鋁基板（包括 The Bergquist 鋁基板 T-Clad®）以及 MCPCB，滿足了客戶多層次的