收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大功率LED散热封装用铝基印刷电路板研究

王庆  
【摘要】:LED照明是当今科技的研究热点之一。随着LED发光效率的不断提高,LED驱动电流的大幅度增加,散热问题已经成为大功率LED商品化的最大障碍。本课题选择了大功率LED的散热封装作为研究方向,以产业化应用为目标,对大功率LED散热封装用铝基印刷电路板的若干关键技术问题进行了研究,论文取得了如下研究成果: 1、提出了一种在铝质基板上直接制备氧化铝绝缘层,再在绝缘层上溅射镀覆导电薄膜来制备高导热覆铜基板的新构思,通过降低绝缘层导热系数,减少基板内部热沉数量,把热阻降到最低程度。进行了ANSYS有限元仿真与计算,分析了这种铝基覆铜板的散热行为与性能,以此为依据设计了大功率LED散热封装新结构,并进行了实验验证。实测结果,这种新颖结构的散热封装,其热阻可从传统的FR-4环氧树脂覆铜板的300K/W以上降低到10K/W左右;相比近年来开始应用的金属基覆铜板(MCPCB),对于3W单颗LED芯片,其等效位置温度还可降低3℃左右,表明此种散热封装结构能有效提高散热效果。该结构和制备方法都已申请国家发明专利,并进入了公示阶段,专利申请号200910097241.1、200910097243.0、200910097242.6。 2、从理论和实验两个方面研究了阳极氧化的工艺,通过在铝基板上采用阳极氧化技术,低成本地制备了性能良好的氧化铝绝缘层。重点对阳极氧化形成氧化铝绝缘层短路及与导电层附着力不良的原因进行系统的分析研究,认为,绝缘层开裂和合金中的杂质金属析出是造成绝缘层短路的主要原因,提出选择5系铝合金作为基材并适当控制氧化膜厚度可以改善短路现象,同时,增大基板表面粗糙度和改善封孔效果是提升附着力的较佳方法,从而对利用阳极氧化技术规模化生产氧化铝绝缘层提出了有指导意义的制备方案。 3、设计了“过渡层+阻挡层+焊接层”多层膜系的导电层结构,并研究用磁控溅射技术制备该导电层薄膜,同时,详细研究了利用该导电层制备电路的制造工艺,通过比较掩膜法、正性油墨-腐蚀法、负性油墨法三种工艺方案,提出了负性油墨法作为产业化应用的推荐方案。 4、参与了大吞吐量磁控溅射金属化连续生产设备的设计和镀膜工艺的制定,调试了该生产制备,进行了产业化试验。对产业化样品进行了测试,所制备的导电层薄膜的拉脱强度达到1.5MPa以上,绝缘电阻大于20MΩ,能承受450℃无铅焊料溶蚀,能满足无铅贴片焊接和手工焊接的工艺要求。 5、提出了采用A1N作绝缘层的金属基覆铜板的研究设想,并申请了国家发明专利,专利申请号201010505050.7。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王晓鹏;制作印刷电路板的好方法[J];电子世界;2003年09期
2 杨丽娜;;你未必了解的特种PCB板[J];工业设计;2009年08期
3 Dirk Gehrke;Christian Hernitscheck;;RGB LED气氛灯光照明——营造温馨照明的MSP430[J];电子设计应用;2008年12期
4 张定龙 ,傅越千;电子显示阵屏控制技术[J];宁波高等专科学校学报;1998年02期
5 陈爱萍,何智勇;利率、汉字、日历时钟电子显示屏的设计[J];基础自动化;2000年05期
6 赵祥明,赵英倩;PIC16F87X单片机的开发和应用[J];天津理工学院学报;2003年02期
7 雷建龙;修改软件降低单片机系统功耗的措施[J];工业控制计算机;2004年06期
8 赵建洋,严石,丁卫红;TPIC6B595与LED大屏幕[J];国外电子元器件;1999年09期
9 周奇,邹红丽;摩托车用多功能LED数字式仪表盘的研制[J];兵工自动化;2002年04期
10 马鸿雁;可视对讲门前机系统的研制[J];北京建筑工程学院学报;2002年01期
11 贾东耀,汪仁煌;LED显示屏动态显示和远程监控的实现[J];国外电子元器件;2002年09期
12 李富生,吕战争,刘陆群,张洛平;基于RS485的多个LED屏实时显示[J];微计算机信息;2003年02期
13 李漫铁;;全彩显示屏专用LED的选择和使用[J];现代显示;2007年06期
14 ;Zetex新款无铅型MOSFET将占位面积减半[J];电子与电脑;2008年04期
15 洪晶;耿完桢;姜铃珍;薛唯;马晶;赵世杰;杨金风;;印刷电路板焊点缺陷的激光全息检测[J];应用激光;1986年05期
16 G. Coors;苏世民;;应用陶瓷印刷电路板的时代已经到来[J];微纳电子技术;1989年01期
17 侯成刚,赵明涛,屈梁生;红外热成象技术对印刷电路板故障的诊断能力[J];红外技术;1996年06期
18 樊柏波;樊佳;李鑫;;印刷电路板的设计与制作[J];家电检修技术;1996年09期
19 武文;多层印刷电路板新技术——层数少 密度高 设计简化[J];世界电子元器件;1997年09期
20 ;泰克公司与Huntron携手产销印刷电路板检修仪器[J];世界电子元器件;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吕紹旭;;2010台北光电周系列研讨会巡礼——从光电展LED研讨会看全球固态照明市场发展趋势[A];海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2010年
2 祝大同;;日本LED用高导热基板材料发展现状与特点[A];第十一届中国覆铜板技术·市场研讨会论文集[C];2010年
3 刘兆辉;;大功率LED应用领域中的散热设计[A];《节能照明控制与LED技术学术论坛》论文集[C];2010年
4 张秋红;倪海勇;王灵利;肖方明;;基于InGaN蓝光LED的光转换型白光LED用稀土发光材料的研究进展[A];第二届中国包头·稀土产业论坛专家报告集[C];2010年
5 刘欣;;LED常见失效模式及失效机理研究[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
6 龚仕宏;杨大伟;陈枕流;陈宗烈;陈大华;;管型基元LED的研究[A];《节能照明控制与LED技术学术论坛》论文集[C];2010年
7 黄硕;王明亮;;一种新的LED灯具散热技术[A];2010全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2010年
8 安永生;;LED显示屏“马赛克”问题解决初步[A];2010全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2010年
9 安永生;;LED显示屏相关元器件测试[A];2010全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2010年
10 李熹霖;;技术创新:造就LED显示屏的制造强国[A];2010全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘颖;印刷电路板生产线调度优化研究[D];大连海事大学;2012年
2 殷录桥;大功率LED先进封装技术及可靠性研究[D];上海大学;2011年
3 陈全;大功率LED结温测试及其在封装热管理中的应用研究[D];华中科技大学;2012年
4 王光绪;硅基LED量子阱相关特性及芯片p面技术研究[D];南昌大学;2012年
5 汤宏群;印刷电路板微孔钻削加工过程动态特性研究[D];广东工业大学;2012年
6 肖宗湖;具有垂直结构和电镀金属基板的Si衬底GaN基LED研究[D];南昌大学;2010年
7 张霞;微波无源器件在液晶聚合物基板上的设计、制作和表征[D];上海大学;2010年
8 董广成;高温电子封装界面失效分析及可靠性研究[D];天津大学;2009年
9 王立发;基于LTCC技术微波收发组件关键技术的研究[D];河北工业大学;2011年
10 鲁祥友;照明用大功率LED热管散热器的研究[D];上海理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆;大功率LED散热封装用铝基印刷电路板研究[D];浙江大学;2011年
2 熊贻婧;Si衬底GaN基LED薄膜转移电镀金属基板研究[D];南昌大学;2010年
3 刘浩;LED显示屏广告管理软件的设计和实现[D];西安电子科技大学;2010年
4 唐敏;三维四轴PCB板铣床数控系统[D];重庆大学;2004年
5 陈珍霞;LED用低熔点发光玻璃的研究[D];武汉理工大学;2010年
6 吴越;用于大功率LED冷却的微槽群相变换热技术的理论与实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2010年
7 王明明;磁场和LED光照对小菜蛾生物学特性的影响[D];扬州大学;2010年
8 王云松;一种电荷泵多通道恒流白光LED驱动设计[D];复旦大学;2010年
9 郑世鹏;大功率LED产品光强分布的快速高精度测试方法研究[D];重庆大学;2010年
10 严叶挺;9W白光LED恒流驱动芯片设计[D];杭州电子科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 邬杨;康蓝光电LED蓝宝石基板项目奠基[N];芜湖日报;2011年
2 本报记者 郑燃;丽讯携LED投影机发力我国市场[N];政府采购信息报;2009年
3 吴骏;大功率高亮度LED项目落户开发区[N];宜兴日报;2010年
4 本报记者 吴哲 陈韩晖;LED“照亮”传统经济升级道路[N];南方日报;2009年
5 本报记者 吕佳琪;欧普照明 挺进LED“金字塔尖”[N];中国房地产报;2009年
6 记者 申海洋;聚焦09年平板市场LED电视热潮来袭[N];民营经济报;2009年
7 商报记者 王格;LED领军企业向对手伸出“橄榄枝”[N];北京商报;2009年
8 本报记者 郑燃;LED打印机叫好易 叫座难[N];政府采购信息报;2009年
9 张敏 李源;国内最大LED产业中心落户扬州[N];新华日报;2009年
10 崔劲杨 记者 张哲浩;合肥彩虹蓝光LED项目开工建设[N];科技日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978