চিপ স্কেল প্যাকেজ কুলিং সমাধান
CSP (চিপ স্কেল প্যাকেজ) প্যাকেজিং এমন একটি প্যাকেজিং প্রযুক্তিকে বোঝায় যেখানে প্যাকেজের আকার নিজেই চিপের আকারের 20 শতাংশের বেশি হয় না। এই লক্ষ্য অর্জনের জন্য, LED নির্মাতারা যতটা সম্ভব অপ্রয়োজনীয় স্ট্রাকচার কমিয়ে দেয়, যেমন স্ট্যান্ডার্ড হাই-পাওয়ার LEDs ব্যবহার করা, সিরামিক তাপ অপসারণ সাবস্ট্রেট অপসারণ করা এবং তারের সংযোগ করা, P এবং N খুঁটি মেটালাইজ করা এবং সরাসরি LED-এর উপরে ফ্লুরোসেন্ট স্তরগুলি ঢেকে দেওয়া।
তাপীয় চ্যালেঞ্জ:
সিএসপি প্যাকেজটি ধাতুযুক্ত P এবং N খুঁটির মাধ্যমে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডে (PCB) সরাসরি ঢালাই করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এক দিক থেকে, এটা সত্যিই একটি ভাল জিনিস. এই নকশা LED সাবস্ট্রেট এবং PCB মধ্যে তাপ প্রতিরোধের হ্রাস.
যাইহোক, যেহেতু CSP প্যাকেজ সিরামিক সাবস্ট্রেটকে হিট সিঙ্ক হিসাবে সরিয়ে দেয়, তাই তাপ সরাসরি LED সাবস্ট্রেট থেকে PCB-তে স্থানান্তরিত হয়, যা একটি শক্তিশালী বিন্দু তাপের উৎস হয়ে ওঠে। এই সময়ে, CSP-এর জন্য তাপ অপচয় চ্যালেঞ্জ "লেভেল I (LED সাবস্ট্রেট লেভেল)" থেকে "লেভেল II (পুরো মডিউল লেভেল)" এ পরিবর্তিত হয়েছে।
চিত্র 1 এবং 2-এ তাপীয় বিকিরণ সিমুলেশন পরীক্ষাগুলি থেকে, এটি দেখা যায় যে CSP প্যাকেজিংয়ের কাঠামোর কারণে, তাপ প্রবাহ শুধুমাত্র একটি ছোট এলাকা সহ সোল্ডার জয়েন্টের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয় এবং বেশিরভাগ তাপ কেন্দ্রে কেন্দ্রীভূত হয়। , যা পরিষেবার জীবনকে হ্রাস করবে, আলোর গুণমান হ্রাস করবে এবং এমনকি LED ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করবে।
MCPCB এর আদর্শ কুলিং মডেল:
বেশিরভাগ MCPCB এর গঠন: ধাতব পৃষ্ঠটি প্রায় 30 মাইক্রনের তামার আবরণের স্তর দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয়। একই সময়ে, ধাতব পৃষ্ঠটি একটি রজন মাঝারি স্তর দিয়ে আবৃত থাকে যাতে তাপ পরিবাহী সিরামিক কণা থাকে। যাইহোক, অত্যধিক তাপ পরিবাহী সিরামিক কণা সমগ্র MCPCB এর কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করবে।
গবেষকরা দেখেছেন যে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন প্রক্রিয়া (ECO) অ্যালুমিনিয়ামের পৃষ্ঠে দশ মাইক্রন সহ অ্যালুমিনা সিরামিকের (Al2O3) একটি স্তর তৈরি করতে পারে। একই সময়ে, এই অ্যালুমিনা সিরামিকের ভাল শক্তি এবং তুলনামূলকভাবে কম তাপ পরিবাহিতা (প্রায় 7.3 w / MK) রয়েছে। যাইহোক, যেহেতু ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জারণ প্রক্রিয়ায় অক্সাইড ফিল্ম স্বয়ংক্রিয়ভাবে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর সাথে আবদ্ধ হয়, তাই দুটি উপাদানের মধ্যে তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং এটির একটি নির্দিষ্ট কাঠামোগত শক্তিও রয়েছে।
একই সময়ে, গবেষকরা ন্যানো সিরামিককে তামার আবরণের সাথে একত্রিত করেছেন যাতে যৌগিক কাঠামোর সামগ্রিক পুরুত্ব খুব কম স্তরে উচ্চ মোট তাপ পরিবাহিতা (প্রায় 115W / MK) থাকে। অতএব, এই উপাদান CSP প্যাকেজিং জন্য খুব উপযুক্ত.
সিএসপি প্যাকেজিংয়ের তাপীয় সমস্যা ন্যানো সিরামিক প্রযুক্তির জন্মের দিকে নিয়ে যায়। এই ন্যানো উপাদান অস্তরক স্তর ঐতিহ্যগত MCPCB এবং AlN সিরামিকের মধ্যে ফাঁক পূরণ করতে পারে। যাতে ডিজাইনারদের আরও ক্ষুদ্র, পরিষ্কার এবং দক্ষ আলোর উত্স চালু করতে প্রচার করা যায়।
