penyelesaian penyejukan pakej skala cip

     Pembungkusan CSP (pakej skala cip) merujuk kepada teknologi pembungkusan di mana saiz bungkusan itu sendiri tidak melebihi 20 peratus daripada saiz cip itu sendiri. Untuk mencapai matlamat ini, pengeluar LED mengurangkan struktur yang tidak perlu seberapa banyak yang mungkin, seperti menggunakan LED berkuasa tinggi standard, mengeluarkan substrat pelesapan haba seramik dan wayar penyambung, logam tiang P dan N dan terus menutup lapisan pendarfluor di atas LED.

Cabaran terma:    

Pakej CSP direka untuk dikimpal terus ke papan litar bercetak (PCB) melalui tiang P dan N berlogam. Dalam satu cara, ia sememangnya satu perkara yang baik. Reka bentuk ini mengurangkan rintangan haba antara substrat LED dan PCB.

Walau bagaimanapun, oleh kerana pakej CSP mengeluarkan substrat seramik sebagai sink haba, haba dipindahkan terus dari substrat LED ke PCB, yang menjadi sumber haba titik kuat. Pada masa ini, cabaran pelesapan haba untuk CSP telah berubah daripada "tahap I (tahap substrat LED)" kepada "tahap II (tahap modul keseluruhan)".

Daripada eksperimen simulasi sinaran haba dalam Rajah 1 dan 2, dapat dilihat bahawa disebabkan oleh struktur pembungkusan CSP, fluks haba hanya dihantar melalui sambungan pateri dengan kawasan yang kecil, dan kebanyakan haba tertumpu di tengah. , yang akan mengurangkan hayat perkhidmatan, mengurangkan kualiti cahaya, dan juga membawa kepada kegagalan LED.

Model penyejukan ideal MCPCB:

Struktur kebanyakan MCPCB: permukaan logam disalut dengan lapisan salutan tembaga kira-kira 30 mikron. Pada masa yang sama, permukaan logam juga ditutup dengan lapisan sederhana resin yang mengandungi zarah seramik yang mengalirkan haba. Walau bagaimanapun, terlalu banyak zarah seramik pengalir haba akan menjejaskan prestasi dan kebolehpercayaan keseluruhan MCPCB.

    Penyelidik mendapati proses pengoksidaan elektrokimia (ECO) boleh menghasilkan lapisan seramik alumina (Al2O3) dengan berpuluh-puluh mikron pada permukaan aluminium. Pada masa yang sama, seramik alumina ini mempunyai kekuatan yang baik dan kekonduksian terma yang agak rendah (kira-kira 7.3 w / MK). Walau bagaimanapun, kerana filem oksida secara automatik terikat dengan atom aluminium dalam proses pengoksidaan elektrokimia, rintangan haba antara kedua-dua bahan dikurangkan, dan ia juga mempunyai kekuatan struktur tertentu.

Pada masa yang sama, penyelidik menggabungkan seramik nano dengan salutan tembaga untuk menjadikan ketebalan keseluruhan struktur komposit mempunyai jumlah kekonduksian haba yang tinggi (kira-kira 115W / MK) pada tahap yang sangat rendah. Oleh itu, bahan ini sangat sesuai untuk pembungkusan CSP.

Masalah haba pembungkusan CSP membawa kepada kelahiran teknologi seramik nano. Lapisan dielektrik bahan nano ini boleh mengisi jurang antara MCPCB tradisional dan AlN Ceramics. Untuk mempromosikan pereka bentuk untuk melancarkan lebih banyak sumber cahaya yang lebih kecil, bersih dan cekap.