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固(gù)晶錫膏與固晶銀膠的比較




       LED 熱管理(lǐ)設計一直是熱門話題,也是影(yǐng)響 LED 發光性能及可靠性的關鍵技術之一。對於 LED 器件來說,主要的散熱路徑是 LED 芯片產生(shēng)的熱量通過固(gù)晶層再到熱沉(chén),如果固晶質量(liàng)不控製好,則固晶層的熱阻將是散熱路徑的瓶頸所在,從而引起結溫升高。


 

   首先,先讓我們(men)了解常見(jiàn)的幾種固晶(jīng)方式以及相應的固晶材料。LED芯片主要有正裝及倒裝兩種結構,而正裝又分(fèn)為垂直和水平結構。


   對於垂直LED芯片(piàn),常見固晶采(cǎi)用銀膠,主要是為了(le)導電、散熱、固定芯片(piàn),存在的缺點是銀膠會吸光;對於水平結構的LED芯片,常見固晶采用透明絕緣(yuán)膠,主要是(shì)為(wéi)了絕緣並提高亮度,因為它(tā)可以發揮反射(shè)杯的反射率,從這方麵來說,對(duì)於小功率LED器件,一(yī)般絕緣膠可比銀膠提高亮度。但是銀膠的熱導(dǎo)率比絕緣膠(jiāo)較高,目前市麵上銀膠熱導率可高達40 W / (m*k),因此,大(dà)功率(lǜ)LED大多數(shù)采用銀膠(jiāo)固晶。


   一種應用於功率型LED 器件的固晶(jīng)材(cái)料——固晶錫膏,固晶錫膏是以熱導率為 60 W / m*k 左右的錫、銀、銅等金屬合金作基體(tǐ)的鍵合材料(liào)。但(dàn)目前固晶錫膏很多是應用在倒裝芯片的固晶上,倒裝芯片可實現高功率密(mì)度,因為其固晶層較接近發光層,熱阻可大大降低,而且沒有焊(hàn)線可以縮小固晶間距。


   常見的倒裝芯片固晶有兩種,一種是芯片底部有固晶金屬層,即帶有一層純錫或金錫共晶合金作接觸(chù)麵鍍層,可實現與有鍍金或(huò)銀的基板(bǎn)的粘合。還有一種是倒裝芯片底部沒(méi)有固晶金屬層,可使用固(gù)晶錫膏實現兩個電極與基(jī)板之間的粘合。


   另外,固晶錫膏通過回流爐焊接隻需 5-7 min,相對(duì)於通用銀(yín)膠(jiāo)的 30-90 min,固晶速度快(kuài),但是導電銀(yín)膠(jiāo)的基體樹脂是一種膠黏劑, 可(kě)以選擇適宜的固化溫度進行(háng)粘接, 如環氧樹(shù)脂膠黏劑可(kě)以在室溫至 150℃固(gù)化, 遠(yuǎn)低於錫鉛焊接的 200℃以上的焊接溫度, 這就避免了焊接(jiē)高溫可能導致的材料(liào)變形、電子器(qì)件的熱損傷和內應力的形成。而且固(gù)晶錫膏常(cháng)有空(kōng)洞率的問題,因此,固晶方式和固晶材料之(zhī)間的(de)選擇要綜合應用場合及成本考慮。


   通過長時間的研發和測試,已經開發出了具有高觸變性、低粘度的LED固晶用錫

膏。該錫膏不僅熱導率高、電阻小、傳熱快,能滿足LED芯片的(de)散熱需求,而且固晶質量穩

定,焊接機械強(qiáng)度高,能有效保證固晶的可靠性


    




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