胡民浩:铜合金封装材料热性能优异

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2013-04-17
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  陕西唐华能源有限公司总经理胡民浩


  随着LED封装功率密度的提升,特别是COB集成封装技术的发展,数十瓦甚至数百瓦的单颗光源已经非常普遍,单一金属材料已经很难满足LED及LED灯具在导热、散热性能以及生产、制造成本等方面的严苛要求。


  作为LED封装材料,我们最关心的材料特性主要集中在两个方面:一是材料的热膨胀系数,二是材料的导热率。从热膨胀系数来看,最合适的LED封装材料应该是陶瓷材料;从导热率来看,铜应该是最合适的封装材料。但任何产品的制造都有成本的要求,从材料的价格和制造成本而言,铝无疑是最便宜的,铜次之,陶瓷材料最高。所以,现在应用最广泛的封装材料是铝和铜,但其产品可靠性和使用寿命均存在较多的问题。陶瓷基板封装的产品可靠性较好,但由于其材料导热率的限制,在大功率集成封装应用上存在技术壁垒。


  那么,有没有一种兼顾热膨胀系数、导热率和生产成本的材料呢?答案就是铜合金复合材料。我们找到一种兼顾热膨胀系数和导热率的合金材料———
钨及钼的铜合金,通过适当的配比,再通过粉末冶金技术,可以得到一种假合金材料。这种材料在具有与半导体相匹配的热膨胀系数的同时,还具有较高的导热率和非常好的硬度、刚度,受热不会变形,也不怕机械震动;还具有很好的机械加工性能,便于成型。


  我们针对这种铜合金复合材料的成型工艺以及性能、可靠性进行了研究。结果表明,该材料封装的制程工艺比较简单,合金材料用量少,易于控制制造成本。


  (本文由记者根据录音整理,未经本人审阅)


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