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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:2019-01-01

市场上的LED灯具经常发生因为散热不足而导致死灯等问题,因此LED的散热问题就成了LED厂商最头痛的问题,大家都明白保持LED长时间持续高亮度的重点是采用导热能力强的铝基板,而铝基板的导热系数则是评价铝基板质量的重中之重。市面上铝基板的导热系数标称值有1.0,1.5,2.0,然而很多出现问题的灯具厂商对灯具进行失效分析后,发现铝基板导热系数并没有标称值所示,有的甚至还达不到数值的一半,原因是铝基板生产厂商忽视了铝基覆铜板加工成成品铝基板这个过程对板材导热系数的影响,导致铝基板导热系数标称值与实际质量不符。那么应该如何检验铝基板的真实导热系数呢?下面我们一步步来探讨说明。

 

一、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。


二、测试方法:

目前铝基板导热系数主要依据ASTM D5470(薄导热固体绝缘材料热传导性标准试验方法)来进行测试检验。


三、经验总结:

金鉴工程师使用高新仪器设备运用上述方法对铝基覆铜板和成品铝基板进行分析检测,总结出影响铝基板导热系数的因素,主要有两个:

1. 与铝基覆铜板相比,成品铝基板的铜箔并不是均匀地覆盖整个基板,导致了导热系数降低;

2. 成品铝基板除焊盘位置均涂覆白油层,白油层一般会降低基板的热量传导,便降低了导热系数。

 

铝基覆铜板结构示意图

 

成品铝基板结构示意图


四、案例分析

案例一:铝基覆铜板Vs成品铝基板

 

下面是金鉴实验室对同一铝基板分别在铝基覆铜板和成品铝基板两种状态下进行的导热系数测试:

 

    成品铝基板                  铝基覆铜板

 

金鉴测试结果:

 

金鉴工程师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

 

金鉴实验室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                   去白油

 

金鉴测试结果:

 

金鉴工程师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,因此金鉴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。

因此,鉴于铝基板的“真实”导热系数如此顽皮,金鉴实验室可提供导热系数检测服务,为广大LED灯具厂商提前解决散热问题,为广大铝基板供应商提供改良方案。

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