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陶瓷电路板的诞生
斯利通
2017/09/12
私聊
物理知识
随着全球环保意识高涨,节能省电已经成为一种必然的趋势,LED产业是今年来发展潜力最好备受瞩目的行业之一。但是由于LED散热问题导致一个潜在的技术问题“LED路灯严重光衰”严重制约了LED行业的发展,LED发光时所产生的热能若无法及时导出,将会使LED结面温度过高,进而影响产品生产周期、发光效率、稳定性。而LED路灯光衰问题就是受到温度影响,对于散热基板鳍片、散热模块的设计煞费苦心以期获得良好的散热效果,但是由于LED路灯常用语户外场合,为了防气候侵蚀需要加烤漆保护,这样又成为散热环节的阻碍,还是造成了温度散热不良,而产生光衰问题。LED路灯的光衰问题导致许多安装不到一年的LED路灯无法通过使用单位的认证验收。研究表明,通常LED高功率产品输入功率约为20%能转换成光,剩下80%的电能均转换为热能。因此,要提升LED的发光效率,LED系统的热散管理与设计便成为了一重要课题。通过对LED散热问题的研究,发现要解决散热问题,必须从最基本的材料上着手,从根本上由内而外解决高功率LED热源问题。
为解决上述问题而研发了一种以氧化铝为主要材料,加入导热性能优良的石墨粉、长石粉等材料制作成散热效果好、热传导率高、抗氧化性强、操作环境温度相对较 低、工艺过程简单的陶瓷LED电路板。技术方案是一种陶瓷PCB电路板的制作方法,包括材料配制、磨碎、混合、成形、烘烤制作成陶瓷板,然后在陶瓷板上进行线路设计、以刻蚀方式在陶瓷板上制备 出线路完成陶瓷PCB线路板,其特征在于,其中所述原材料配制为组分一,将氧化铝、石墨粉、和长石粉按照100 10-15 26-30重量比进行配制,组分二为电气石、含有稀有元素 的矿石至少一种成分,加入的重量为组分一总重量的4% -6%;混合将上述准备的原材料放置于研磨机,进行破碎及研磨成粉末,并均勻的混合;在加水搅拌之前进行一道除磁性成分工序;然后进行成形;干燥将成形物放置阴凉处自动干燥;所述烘烤将成形干燥的成 形物放置于高温炉内,在高温炉内充满惰性气体环境下以1400 1700°C高温烧结50-70分 钟;烘烤之后进行磨光;覆铜处理在磨光的成形物表面,将高绝缘性的氧化铝陶瓷基板的单面或双面覆上铜金属后,经由高温1065 1085°C的环境加热,使铜金属因高温氧化、扩散与氧化铝材质产生共晶熔体,使铜金属与陶瓷基板黏合,形成陶瓷复合金属基板;最后刻蚀线路制成陶瓷PCB电路板。所述除磁性成分工序是指利用磁性物体在粉末中移动,完全消除粉末中带磁性的成分,将带有磁性成分的原材料粉末全部在磁性处理装置中脱磁处理。所述成形是指将搅拌好的材料放入到成形框架中,制造成为均勻大小的成形物。所述烘烤工序中,将所述成形物中的含水率控为0. 2%以下。在完成了制备陶瓷PCB电路板之后,在线路表面附上绝缘油。本发明的有益效果是该方法选用能让陶瓷PCB电路板具有较好的导热率,在陶瓷板上面附加铜烧结为共晶熔体,形成陶瓷复合金属基板。将LED光源直接封装在陶瓷散 热基板上,经由LED晶粒散热至陶瓷电路板,解决了LED大功率光源在安装过程中产生热阻导致光衰的问题。
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私聊
m3293259
第1楼
2017/09/12
环保
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