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【金鉴出品】同样材料,为什么铝基覆铜板和成品铝基板的导热系数测试结果不一样?发布时间:2018-11-19

LED的散热问题是LED厂家最头痛的问题,保持LED 长时间的持续高亮度的关键是采用高导热的铝基板。铝基板的导热系数是评价铝基板质量好坏的一个重要的指标之一。铝基板的导热系数通常有1.0,1.5,2.0不等,然而众多的铝基板生产厂商,在彼此铝基板实际导热性能指标相差不大的情况下,各自的标示值差异却极大,其成品在客户那里测试数据又不一样,求助于第三方,又是另外一个结果,这就存在很大的测试方法误区。

     

     铝基覆铜板结构示意图              成品铝基板结构示意图

 

铝基板的工作原理:器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层,然后由金属基层将热量传递出去,从而实现对器件的散热。铝基板相关性能检测尚没有相关的国际标准,导热系数主要依据ASTM D5470(薄导热固体绝缘材料热传导性标准试验方法)方法测试,测试样品应为上下表面平整均匀的铝基覆铜板。然而同样材料,成品的铝基板与铝基覆铜板在结构上的不同,导致成品的铝基板测试结果偏低。造成铝基板导热系数结果不一的原因主要有两:


1. 成品铝基板的铜箔并不是均匀覆盖整个基板;

2. 成品铝基板除焊盘位置均涂覆白油层,白油层会影响基板在测试过程中的热量传导,其有效传热量减少往往导致测试结果偏低。


案例一:铝基覆铜板Vs成品铝基板状


下面对同一铝基板分别在铝基覆铜板和成品铝基板状态下进行导热系数测试:

            成品铝基板                       铝基覆铜板


测试结果:



对比两者结果可以发现成品状态下的铝基板绝缘层导热系数仅为铝基覆铜板的一半左右。其原因是成品铝基板的铜箔层经过蚀刻形成一定宽度的电路层,其蚀刻后裸露的绝缘层以及非器件焊盘位置的铜箔层均涂覆白油层使基板的有效传热面积大大减少。同时,作为阻焊层的白油层更是阻碍热量传导的又一道有力屏障。


案例二:成品铝基板状有白油 Vs 打磨掉白油


选取一组成品铝基板通过机械方法打磨掉基板表面白油进行导热系数测试:

不去白油                                                                                            去白油


试结果:



我们发现去除白油的成品铝基板的绝缘层导热系数比不去白油的要高。


由于成品铝基板不均匀的铜箔层及白油层会减少基板有效传热量导致测试结果偏低,因此建议在测试时去除白油层以减少测试误差,同时最好能使用铝基覆铜板状态的基板测试其真实导热系数。

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