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高放熱・大電流基板

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  • セラミックス基板からの置き換えで基板費を削減!
  • 水冷から空冷に
    変更することでユニット費削減!
  • ヒートシンク/ファンの小型化によりユニットサイズ
    縮小!
  • ジャンクション温度等を低くできるので部品の長寿命化!

LED放熱効果 ~DPGA基板と各種基板との比較~

下記は高放熱性のDPGA基板と各種基板での放熱試験を実施した結果です。

【測定条件】
LED:Rebel (Phlips Lumileds社)
投入電力:3.4W
電源投入後45分でのLEDチップ部の温度、温度上昇を測定し比較

LEDチップ部の放熱試験結果

DPGA基板 アルミ基板
(汎用)
高熱伝導
CEM3基板
FR-4基板
初期温度(℃) 22 22 22 22
45分後(℃) 47 61 111.5 132.5
温度上昇(℃) 25 39 89.5 110.5
45分後の
サーモグラフィ
DPGAのサーモグラフィ アルミ基板のサーモグラフィ CEM3のサーモグラフィ FR-4のサーモグラフィ

DPGA基板

初期温度(℃)
22
45分後(℃)
47
温度上昇(℃)
25
45分後の
サーモグラフィ
DPGAのサーモグラフィ

アルミ基板(汎用)

初期温度(℃)
22
45分後(℃)
61
温度上昇(℃)
39
45分後の
サーモグラフィ
アルミ基板のサーモグラフィ

高熱伝導CEM3基板

初期温度(℃)
22
45分後(℃)
111.5
温度上昇(℃)
89.5
45分後の
サーモグラフィ
CEM3のサーモグラフィ

FR-4基板

初期温度(℃)
22
45分後(℃)
132.5
温度上昇(℃)
110.5
45分後の
サーモグラフィ
FR-4のサーモグラフィ

温度上昇変化グラフ結果


温度上昇変化グラフ
電源投入後45分後の温度変化の比較
(クリックで拡大)

温度上昇の測定結果は高熱伝導CEM3基板と比較し1/3以下です。

この結果より
基板単体で大きな放熱効果が得られるため、ヒートシンクを従来より小さくできたり、ジャンクション温度などを低くできるため、高輝度、長寿命化が期待できます。

ヒートシンクの小型化 ~アルミ基板との包絡体積の比較~

包絡体積比較画像
LED温度を74℃に抑えるために必要な
ヒートシンクの包絡体積比較

DPGA基板を使用することで、
ヒートシンク包絡体積を56%減少

【LED温度74℃の場合】
DPGA基板の包絡体積  → 32c㎥
アルミ基板の包絡体積 → 72c㎥

基板\包絡体積 18cm³ 32cm³ 50cm³ 72cm³
DPGA 82.0℃ 73.4℃ 67.5℃ 64.7℃
アルミ基板 95.7℃ 88.0℃ 80.0℃ 74.4℃
温度差(△T) 13.7℃ 14.6℃ 12.5℃ 9.7℃

包絡体積:18cm³

DPGA
82.0℃
アルミ基板
95.7℃
温度差(△T)
13.7℃

包絡体積:32cm³

DPGA
73.4℃
アルミ基板
88.0℃
温度差(△T)
14.6℃

包絡体積:50cm³

DPGA
67.5℃
アルミ基板
80.0℃
温度差(△T)
12.5℃

包絡体積:72cm³

DPGA
64.7℃
アルミ基板
74.4℃
温度差(△T)
9.7℃

特許取得工法DPGAのメカニズムと特徴

DPGAとは、Daiwa Process Global Advanceの略で、当社が独自に開発した金属Cuバンプによって層間配線接続を行うプロセスです。

高い放熱性能を実現するメカニズム(高輝度LEDの例)

高放熱基板DPGAの構造

銅バンプを介し、LEDの放熱パッドと銅ベースを接続します。
銅の持つ高い熱伝導性により、高輝度LEDの別を効率よく放出することが可能です。

基板構成の違い

アルミ基板やCEM3基板FR-4基板とDPGA基板の大きな違いはLED放熱パッドと直接接続するため、効率的な放熱が可能です。

DPGA基板 アルミ基板(汎用) 高熱伝導CEM-3基板
FR-4基板
DPGA基板 アルミ基板(汎用) 高熱伝導CEM-3
DPGA基板
DPGA基板
アルミ基板(汎用)
アルミ基板(汎用)
高熱伝導CEM-3基板、FR-4基板
高熱伝導CEM-3

製品開発のニーズに合わせた応用例

回路の多層化

回路の多層化により内層配線にも対応

銅ベースの分離による絶縁

裏面銅ベースを分離し絶縁化に対応

セラミックス基板の代替

セラミックス基板の代替
セラミックス同等以上の放熱性を
一般プリント基板で実現

銅ピン埋め込み基板

銅ピン埋め込み基板

部品の両面実装が可能
高発熱部品をピンポイントで放熱

銅ピン圧入方式と異なるため、クラックや薬液残渣の不安はありません。
銅ピンのサイズ・形状はご相談ください。

高放熱基板製造工法DPGAの5つの特徴

  • 金属柱(銅バンプ)による層間接続による低抵抗、高接続信頼性、高熱伝導性を実現
  • 銅バンプは任意の形状とサイズが可能(円柱形状の場合、直径0.5mm~)
  • 大きさの違う銅バンプの混在が可能
  • 薄さ、軽さ、剛性の向上(最小板厚:0.3mm 絶縁層にプリプレグを採用)
  • LED基板(液晶パネル、照明)や車載用基板に最適(LEDの機能を最大限に活かせる)

金属ベース基板

従来のアルミ・銅による金属ベース基板も製作致します。
絶縁層の熱伝導率は、10wまで対応が可能です。

大電流基板(厚銅基板)

厚銅は外層回路・内層回路のどちらにも使用可能です。

大電流(圧銅基板)

受付時間 8:30 - 17:30 [ 土・日・祝日除く ] TEL 0266-22-5758 営業拠点:本社(長野県) / 東京 / 大阪

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