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利用陶瓷金属化给大功率LED散热

2018-01-24 阅读:658 发布者:zcsw123

随着使用元件的缩小,对尺寸精度要求更精密,现有DBC工艺已不敷使用,所以多数改以DPC作为陶瓷金属化为主要?#38469;酰?#22240;此DPC的?#38469;?#26085;趋被受重视。

        陶瓷材料因本身具有优良的绝缘、耐热及稳定等先天特性,所?#21592;?#22823;量运用在电气设备的绝缘上,又因陶瓷金属化?#38469;?#30340;成熟,近?#25913;?#26356;被应用于led陶瓷散热基板与载板的线路铺设。陶瓷材料金属化?#38469;?#20027;要分为「DBC(Direct Bonded Copper) 」及「DPC(Direct Plated Copper) 」。然而,随着使用元件的缩小,对尺寸精度要求更精密,现有DBC工艺已不敷使用,所以多数改以DPC作为陶瓷金属化为主要?#38469;酰?#22240;此DPC的?#38469;?#26085;趋被受重视。

        DPC陶瓷金属化之工艺?#38469;酰?#20854;中包含「溅镀」、「黄光显影」、「电铸」与「化镀」等工艺,其中又以「溅镀?#38469;酢?#30340;优劣对线路强度与稳定度影响最深。溅镀是电浆物理气相沉积的一种,当腔体内的惰性气体被高能电子?#19981;?#24418;成带正电之离子,此离子经电场加速后冲击到固体表面,进一步对靶材表面下原子造成?#36153;?#20351;其发生移位而碰撞出去,此具有强大动能的原子,最终镶嵌在目标基板上形成薄膜,此现象称之为「溅射」。

        一般溅镀的工艺多直接在两极间施?#21448;?#27969;电压,通常是利用气体的「辉光放电效应」,产生正离子束?#19981;靼性?#23376;,但气体中之电子仅会沿着电场方向作直线运动的行进,在真空状态下与气体碰撞机率低,无法大量的游离气体使其被加速而产生溅镀,导致溅镀效率降低。为了提高气体的游离率及溅镀效率,一般会在靶材上加装封闭的环?#21019;?#22330;,让电子受「劳伦兹力」的影响,故会以螺旋的路?#24230;?#30528;磁力线前进,增加与气体碰撞?#38382;?#36827;而提升电浆游离率,此方式就是所谓的「磁控溅镀」。

        以磁控溅镀所沉积于基板上的膜层通常?#25380;?#24120;薄,所?#21592;?#36523;需靠基板的强?#28909;?#25903;撑,所以与基板黏着特性就格外的重要,而薄膜与基板的结合强度主要取决于材料介面,所?#21592;?#33180;的结合强度也可称为「介面强?#21462;埂?#34180;膜结合强度不只由单面所决定,还与介面两侧的材?#29616;?#31867;相关,当两面材料的表面特性差别过大时,须加入一层与两侧材料特性都相近的中介层来增加接合强度,通常陶瓷材料多以Ni、Cr、Ti与W等元素作为中介层,以增加线路的稳定性。除此上述方式外,还可使用前处理降低表面污染,调整?#38382;?#20197;降低镀层的显微缺陷与应力集中等问题,以大幅提升陶瓷基板与线路的接和强?#21462;?

         溅?#21697;?#19981;但不?#36164;?#26448;料硬?#28909;?#28857;限制,亦可广泛地应用在各材?#29616;?#19978;,还具有与基板非常优秀的结合力,所以目前已被大量的导入DPC陶瓷金属化工艺上。

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