集成光源芯片封装用陶瓷基板材料设计及产业化应用-聚展

集成光源芯片封装用陶瓷基板材料设计及产业化应用

来源: 聚展网2023-11-25 12:11:46 180分类: 粉体工业资讯

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随着芯片功率密度的持续增加，尤其是半导体照明技术的需求推动，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等方面提出了更高标准的要求。高光效技术的发展路径要求封装工艺和材料的技术升级。

集成式LED封装技术对陶瓷基片材料的颜色和反光率等特性提出了具体要求。集成光源工艺是LED封装领域最具挑战性的技术之一，不断涌现出的新技术中，高反射率陶瓷基板封装工艺以其寿命长、光效率高而著称，但装配难度较大。

高反射率陶瓷基板应用于COB封装，该封装方式通过共晶工艺或锡膏将垂直芯片或倒芯片固定在基板（陶瓷基板、铝基板、玻钎板）上。近年来，随着LED市场和技术的快速发展，COB封装方式逐渐成为LED的主要封装方式。

对比普通陶瓷基板和镜面铝基板进行COB封装后的效果，镜面铝基板的热导率和反射率均优于普通陶瓷基板，因此使用镜面铝基板封装的光源发光效率更高。实验数据显示，陶瓷基板的抗穿电压大于15kV/mm，而镜面铝基板的抗穿电压指标仅为2.5kV/mm。普通陶瓷基板的反射率为92%，而镜面铝基板的反射率为98%。若能提高陶瓷基板的反射率，将进一步提升陶瓷基板COB封装光源的光效。

普通陶瓷基板通常采用氧化铝粉体通过流延、轧膜或凝胶注模等方法成型，然后在高温下烧结制成片状陶瓷板材。在陶瓷基板上印刷厚膜电路，即可制成LED用陶瓷电路板。高反射率陶瓷基板在反射率方面较普通氧化铝陶瓷基板有显著提升，这不仅能提高LED光源的发光效率，还能在同等光通量情况下减少LED芯片的数量，降低生产成本。为了提高陶瓷基板的反射率，中瓷科技在氧化铝陶瓷基板中掺入不同折射率的金属氧化物，实验结果表明这种方法能够有效提高陶瓷的光反射率，同时提升集成面光源的光效。中瓷科技在相关产品研发方面也取得了显著成果，其开发的高反射陶瓷基板的反射率相比普通基板提高了7%至9%，相比目前主流的镜面铝基板，光效有所提升。

中国粉体网将于2023年12月20-21日在湖北宜昌举办“第六届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”，届时郑州中瓷科技有限公司总经理吴崇隽将分享《集成光源芯片封装用陶瓷基板材料设计及产业化应用》的报告。报告将详细阐述陶瓷光反射率的理论推导过程及材料设计工艺。

吴崇隽先生毕业于西北轻工业学院陶瓷专业，拥有清华大学材料工程硕士学位，现为正高级工程师。他曾在多个企业担任重要职务，包括宜昌市彩陶总厂研究所所长、珠海粤科清华电子陶瓷有限公司总经理、珠海市香之君科技股份有限公司董事总经理、郑州中瓷科技有限公司董事长等。吴崇隽先生长期致力于流延法制备氧化铝陶瓷基板、氧化锆增韧氧化铝陶瓷基板、高温共烧陶瓷技术的研发和产业化，已获授权专利45项，并多次获得宜昌市、珠海市、教育部、河南省科技进步二等奖。

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