CSPの熱問題を解決する方法

CSP（チップスケールパッケージ）パッケージとは、パッケージ自体のサイズがチップ自体のサイズの20％を超えないパッケージ技術を指します。 この目標を達成するために、LEDメーカーは、標準の高出力LEDの使用、セラミック放熱基板と接続ワイヤの取り外し、P極とN極のメタライゼーション、LEDの上の蛍光層の直接被覆など、不要な構造を可能な限り削減します。

熱チャレンジ：

CSPパッケージは、金属化されたP極とN極を介してプリント回路基板（PCB）に直接溶接されるように設計されています。 ある意味では、それは確かに良いことです。 この設計により、LED基板とPCB間の熱抵抗が減少します。

ただし、CSPパッケージはヒートシンクとしてのセラミック基板を除去するため、熱はLED基板からPCBに直接伝達され、これが強点熱源になります。 現時点では、CSPの熱放散の課題は& quot;レベルI（LED基板レベル）& quot;から変更されています。 to" level II（モジュール全体のレベル）& quot;。

図1と図2の熱放射シミュレーション実験から、CSPパッケージの構造により、熱流束は小さな面積のはんだ接合部を介してのみ伝達され、熱の大部分は中央に集中していることがわかります。 、これは寿命を縮め、光の質を低下させ、さらにはLEDの故障につながります。

MCPCBの理想的な熱放散モデル：

ほとんどのMCPCBの構造：金属表面は約30ミクロンの銅コーティングの層でメッキされています。 同時に、金属表面も熱伝導セラミック粒子を含む樹脂媒体層で覆われています。 ただし、熱伝導性セラミック粒子が多すぎると、MCPCB全体のパフォーマンスと信頼性に影響します。

研究者は、電気化学的酸化プロセス（ECO）が、アルミニウム表面に数十ミクロンのアルミナセラミック（Al2O3）の層を生成できることを発見しました。 同時に、このアルミナセラミックは優れた強度と比較的低い熱伝導率（約7.3 w / MK）を備えています。 ただし、酸化膜は電気化学的酸化の過程でアルミニウム原子と自動的に結合するため、2つの材料間の熱抵抗が低下し、一定の構造強度もあります。

同時に、研究者たちはナノセラミックと銅コーティングを組み合わせて、複合構造の全体的な厚さを非常に低いレベルで高い総熱伝導率（約115W / MK）にしました。 したがって、この材料はCSPパッケージングに非常に適しています。

CSPパッケージの熱放散の問題は、ナノセラミック技術の誕生につながります。 このナノ材料の誘電体層は、従来のMCPCBとAlNセラミックの間のギャップを埋めることができます。 デザイナーがより小型化された、クリーンで効率的な光源を発売することを促進するために。