国内铝基板发展的现状与国际先进水平的差距分析
2024年铝基板市场发展现状

2024年铝基板市场发展现状摘要铝基板是一种广泛应用于电子产品制造中的材料,具有导热性能优良、机械强度高等特点,受到市场的广泛关注。
本文通过综合分析相关数据和市场动态,评估了铝基板市场的发展现状,并在此基础上对未来的发展趋势进行了展望。
1. 引言近年来,随着电子产品的不断普及和更新换代,对于散热性能要求更高的电子元件和产品的需求不断增加。
铝基板作为具有良好导热性能和机械强度的电子材料,受到了广泛关注。
本文目的在于分析铝基板市场的发展现状,为相关企业和研究机构提供参考依据。
2. 市场规模和发展趋势铝基板市场的规模呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究数据显示,2019年全球铝基板市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
这一增长主要得益于电子产品市场的扩大和对散热性能更高要求的推动。
3. 市场竞争格局铝基板市场竞争激烈,主要由少数大型企业占据主导地位。
这些企业在技术研发、生产规模和市场渗透力方面具有明显优势。
然而,随着市场需求的不断增长,一些中小型企业也逐渐进入市场,通过不断创新和技术突破,取得了一定的市场份额。
4. 市场驱动因素铝基板市场的发展受到多个因素的驱动。
首先,电子产品市场不断扩大,对散热性能更高的需求越来越强烈。
其次,新型电子产品的出现,如高功率LED照明、汽车电子等,对铝基板的需求也在不断增加。
此外,环保意识的提升也推动了铝基板市场的发展,铝基板具有可回收再利用的优势,成为环保型材料的选择。
5. 技术发展趋势在技术方面,铝基板市场的发展呈现以下趋势:首先,材料技术的改进和创新,使得铝基板的导热性能进一步提升。
其次,制造工艺的改进,如微电镀技术的应用,提高了铝基板的制造效率和质量稳定性。
此外,新型材料的研发也为铝基板市场的发展提供了新的机遇。
6. 市场前景展望未来,铝基板市场仍将保持较快的发展势头。
随着电子产品市场的不断扩大和对散热性能要求的不断提高,铝基板作为热管理解决方案的重要组成部分,将继续得到市场的广泛关注和应用。
国内外铝合金发展现状

国内外铝合金发展现状
铝合金是一种重要的金属材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
以下是关于国内外铝合金发展现状的介绍。
国内铝合金发展现状:
近年来,中国的铝合金产业得到了快速发展,取得了显著的成就。
首先,国内铝合金产量不断增加,成为世界上最大的铝合金生产国。
其次,铝合金的应用领域不断拓展,从传统的航空航天、汽车制造到新兴的电子、建筑等领域有了广泛的应用。
此外,国内铝合金企业不断引进新的生产技术和设备,提高了产品质量和生产效率。
国外铝合金发展现状:
相比之下,国外铝合金产业也在不断发展壮大。
一方面,发达国家如美国、德国、日本等以其先进的技术和工艺在铝合金领域处于领先地位,不断推出新的铝合金产品和应用方案。
另一方面,一些新兴经济体如印度、巴西等也在铝合金领域投入大量资源,并取得了显著的发展成果。
国外铝合金企业在合作与竞争中相互推动,不断创新和提高产品质量,满足不同市场的需求。
国内外铝合金发展趋势:
无论是国内还是国外,铝合金发展的趋势都是高性能、高强度、轻量化。
随着科技的不断进步,铝合金材料的强度和硬度得到进一步提高,同时保持了较低的密度,使其成为替代传统材料的理想选择。
此外,环境保护意识的提升也促使铝合金行业朝着可持续发展的方向发展,强调资源节约和循环利用。
综上所述,国内外铝合金产业都在积极发展,不断引进新技术、提高产品质量、拓展应用领域。
铝合金作为一种重要的金属材料,在航空航天、汽车制造、电子、建筑等领域都有广泛的应用前景。
未来,随着技术的进一步创新和应用领域的不断拓展,铝合金将继续发挥其重要作用,推动各个领域的发展。
中国铝行业发展现状及未来发展趋势分析

中国铝行业发展现状及未来发展趋势分析铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量*丰富的金属元素。
航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用,应用极为广泛。
中国经济高速增长产生对铝的巨大需求,推动了国内铝工业快速发展。
中国的铝工业起步是很晚的,但是随着我国大规模推进社会基础设施的建设,以及工业进程的飞速发展,为铝型材的消费市场打开一条康庄大道,同时涌现出一大批优秀的型材生产厂家,将铝材料行业迅速向建筑、工业等领域深度发展。
基于中国的改革开放以及发展有特色的社会主义这一特殊国情,房地产行业在我国如雨后春笋般崛起,并为支撑我国国民经济的主要产业之一,它的发展迅速带动建材产业链、机械工业等一大批必须的应用材料,特别是一二线城市的新房建设、二三线城市的旧房改造、以及农村城镇化建设等措施,都大大促进了建筑铝型材的消费市场,铝型材生产厂家紧跟着国家政策的步伐,各种门窗幕墙型材闪亮全场,在这个节点上下功夫,使建筑型材在生产和消费领域的发展达到了空前的高度。
除了建筑型材以外的铝型材都归入到工业铝型材的范围,我国正处于工业化中期发展的阶段,正在向中等发达国家迈进,各行各业都在蓬勃发展,目前国内现有的产业部门中有91%的部门需要使用铝材,如全铝车身、铝型材家居等都成了热门话题,可见铝型材在社会建设中占的比重有多大。
一、中国铝行业发展现状分析1、中国铝材产量分析2、铝及铝产品进出口情况分析2019年铝产品进出口贸易总额263亿美元,同比下降5.5%,其中进口额107亿美元,同比增长2.5%,出口贸易额156亿美元,同比下降10.4%。
2019年我国铝材出口515万吨,同比下降1.6%,出口总额下降7.2%,铝材出口单价同比下跌5.7%。
3、铝加工现状分析铝加工是将铝锭通过熔铸、轧制(或挤压)和表面处理等多种工艺和流程,生产出各种形态的产品,供交通运输、建筑、包装、电气、机械设备等行业使用。
全球及我国铝型材行业发展现状及未来趋势分析

全球及我国铝型材行业发展现状及未来趋势分析近年来,随着我国大规模的基建投资和工业化进程的快速推进,铝型材作为建筑领域和机械工业领域里重要的应用材料,其全行业的产量和消费量迅猛增长,我国也一跃成为世界最大的铝型材生产基地和消费市场。
经过长达近10年的高速增长,我国铝型材行业步入了新的发展阶段并展现出了诸多新的发展趋势。
全球及我国铝型材行业现状全球铝型材产销情况。
从产能分布来看,2009年全球可生产铝型材的国家和地区约95个,生产企业约2200余家,其中我国的产能占世界总产能的比重超过50%,位列第一。
随着全球经济增长及铝型材用途不断扩展,全球铝型材的消耗量由2001年约869万t增长至2009年约1550万t,年复合增长率约为7.5%。
预计2012年,全球铝型材消费量将达约1669万t。
从地区来看,2001~2009年全球主要地区消费量呈现出不同走势,我国消费量比例迅速上升,而欧洲和北美洲呈现出下降趋势。
截至2009年,我国消费量占全球消费量比达到47%,而欧洲、北美洲和日本分别仅占21%、8%、6%,我国已经发展为铝型材的消费大国。
从应用领域来看,建筑行业仍然是铝型材应用的主要领域,远远超过其他领域消费量,消费量逐年上涨,截至2009年占总消费量的63%以上。
分地区看,北美、欧洲等发达地区2009年铝型材在工业领域的消费平均比重已经超过50%,而我国铝型材在工业领域的消费量仅32%,工业领域的消费比例相对较低。
我国铝型材行业现状。
我国铝型材产量由2001年的171.9万t增加到2009年的729万t,复合增长率为19.8%。
2009年我国建筑铝型材和工业铝型材产量分别是496万t和233万t。
2010年我国铝型材产销量将超过1000万t,其中建筑铝型材消费量可望突破600万t,而到2012年我国铝型材产销量预计将达到约1440万t。
主要下游产业发展及其对铝型材行业的影响在建筑及房地产领域。
近年来国内快速增长的建筑及房地产业是最大的铝型材消费领域,约占国内铝型材消费总量68%。
2023年铝基板行业市场规模分析

2023年铝基板行业市场规模分析铝基板是一种以铝为主要材料的印制电路板。
近年来,随着电子产品的不断发展和普及,铝基板逐渐成为一种受欢迎的印制电路板。
据市场调查机构统计,目前全球铝基板市场规模约为10亿美元左右。
本文将对铝基板行业市场规模进行分析。
一、全球铝基板市场规模据市场调查机构统计,全球铝基板市场规模约为10亿美元左右。
其中,亚洲地区占据了市场份额的较大部分,约占据全球市场份额的50%以上。
欧美地区和中东地区的市场份额相对较小,但仍然具有一定的市场潜力。
二、行业发展趋势1、应用领域不断扩大在过去,铝基板主要应用于一些高功率电子设备和LED照明领域,如高性能计算机、航空航天等领域。
而如今,随着技术的不断发展和突破,铝基板已经成功用于一些新领域和新应用中,如5G通信、汽车电子、无人机、医疗器械等领域。
因此,铝基板的应用领域不断扩大,也意味着其市场规模将持续增长。
2、高性能铝基板成为新热点随着电子产品的不断发展和升级,对于铝基板性能的要求也越来越高。
如今,一些高性能的铝基板已经成为市场新热点。
这些高性能铝基板的特点是高导热性、高强度、高刚度、优良的耐腐蚀性等,在一些特殊领域中具有广阔的应用前景。
3、环保要求日益严格随着环保要求的日益严格,铝基板行业也面临更多的环保压力。
在此背景下,绿色制造和绿色产品的生产已成为铝基板企业可持续发展的必要条件之一。
因此,铝基板企业需要不断进行技术创新和改进,推出更加环保、节能、低碳的产品。
三、市场竞争格局目前,铝基板市场竞争格局相对分散。
国内外占有一定市场份额的企业有多家,其中以美国的Bergquist、日本的三洋电气、香港的维科技术为代表。
这些企业拥有一定的技术实力和市场竞争力,已经成为市场的龙头企业。
国内铝基板企业相对较多,市场份额也逐渐在扩大。
其中以深圳市龙华区云发精密电子有限公司为例,其拥有完整的生产线和丰富的经验,产品质量优良,并且服务质量也备受好评。
在国内铝基板行业中,其已成为具有一定影响力的龙头企业之一。
全球及中国再生铝行业发展现状分析-相较于发达国家国内市场空间广阔

全球及中国再生铝行业发展现状分析相较于发达国家国内市场空间广阔1、发达国家再生铝行业发展较快在铝的生产过程中,根据生产原料和生产工艺的不同,可以分为原铝和再生铝两大类。
原铝的生产原料来源为铝土矿资源,在矿材开采后,首先将其通过一系列化学过程从铝土矿中提炼生产出氧化铝,然后通过电解得到电解铝,电解铝可以用于铸造纯铝型材,或者添加不同成份的其他金属和非金属元素,成为铝合金,以使其达到某种特定的性能。
原铝的生产具有消耗铝矿资源、生产周期较长、生产过程能耗较大、产品铝金属纯度高的特点。
再生铝是指以废铝作为主要原料,经预处理、熔炼、精炼、铸锭等生产工序后得到铝合金。
铝的抗腐蚀性强,在使用过程中损耗程度极低,且在多次重复循环利用后不会丧失其基本特性,具有极高的再生利用价值。
除具有显著的经济优势外,再生铝还能有效节约自然资源、保护生态环境。
全球再生铝行业已经经历了几十年的发展,根据国际铝业协会(IAI)发布的统计,2019年全球再生铝产量已达3300.20万吨,全球再生铝产量占铝产量的比例已经从1950年代的20%提升到目前的32.75%,全球范围内的再生铝产量呈现增长趋势。
各国家和地区的发展不尽相同,总体来看,西方发达国家走在了前面,发达国家对铝资源再生的开发研究起步较早,废铝资源较丰富,废铝回收体系和法规相对完善,废铝回收情况较好。
发达国家的再生铝产量已经普遍超过原铝产量,2018年日本再生铝产量占比达100%,美国、欧洲也实现了再生铝的高效利用。
2、国内政策不断出台支持行业发展中国再生铝工业起步较晚,上世纪70年代后期才初步形成维形,但当时我国工业基础薄弱,再生铝发展规模较小。
直到上世纪80年代,在铝需求旺盛的拉动下,我国再生铝企业才开始快速发展,众多小型再生铝企业迅速成长。
上世纪90年代以来,外资开始进入中国再生铝行业,中国再生铝产业加快了与国际接轨的步伐。
近年来,国家对资源、环保等问题给予了高度关注,政府也相继出台了一系列政策对再生铝行业发展进行规范和鼓励。
2023年铝基板行业市场分析现状
2023年铝基板行业市场分析现状铝基板是一种以铝为主要基材的印刷电路板,主要用于电子产品的制造和组装过程中。
随着电子产品市场的不断发展和智能化的趋势,铝基板行业也面临着许多机遇和挑战。
首先,铝基板行业市场规模不断扩大。
随着人们对智能手机、平板电脑、电视等电子产品的需求增加,铝基板市场也持续增长。
铝基板作为电子产品的重要组成部分,其市场需求与电子产品的销售量密切相关。
根据市场研究数据,截至2020年,全球铝基板市场规模已经超过150亿美元,并且预计在未来几年内还将继续增长。
其次,铝基板行业技术不断创新。
随着电子产品的功能和性能要求越来越高,对于铝基板的技术要求也越来越严格。
例如,高速传输、低能耗和高稳定性等特性对于铝基板的设计和制造提出了新的挑战。
因此,铝基板行业不断推出新的技术和产品来满足市场需求,如多层铝基板、热敏铝基板等。
第三,国际竞争日益激烈。
铝基板市场是一个全球性市场,各个国家和地区的制造商都在争夺市场份额。
尤其是来自亚洲地区的制造商,如中国、日本和韩国等,拥有成熟的铝基板制造技术和低成本优势,使得他们在全球范围内取得了较大的竞争优势。
因此,国内企业需要加强技术研发和产品创新,提高产品质量和性能,以提高市场竞争力。
另外,铝基板行业面临的挑战也不容忽视。
一方面,环保和能源消耗的压力越来越大。
铝基板生产过程中需要大量的水和电力资源,同时还会产生大量的废水和废气。
因此,铝基板行业需要加大环保和节能方面的投入,采取更加清洁和可持续的生产方式。
另一方面,价格竞争也是一个不容忽视的问题。
随着国内外竞争对手的增加,铝基板的市场价格逐渐下降,企业的盈利能力面临挑战。
因此,铝基板行业需要提高生产效率,降低生产成本,提高产品附加值,提高市场竞争力。
总的来说,铝基板行业作为电子产品制造的重要环节,随着电子产品市场的发展和技术的进步,其市场规模不断扩大,技术也不断创新。
然而,面对激烈的国际竞争和环保能源的压力,铝基板行业仍然面临一些挑战。
2023年全球及我国铝行业发展现状及未来趋势分析模板
全球铝行业现状
1.铝需求持续增长,受益于建筑、交通和电子行业
全球铝需求持续增长:据统计数据显示,过去几十年中,全球铝需求每年以大约4%的速度增长。这主要得益于不断扩大的建筑和交通基础设施建设以及快速发展的电子行业。
2.中国成为全球最ຫໍສະໝຸດ 铝生产和消费国中国成为全球最大的铝生产和消费国家:目前,中国已经成为全球铝生产和消费的主要国家。根据数据显示,中国2019年铝产量占全球总产量的约57%。随着中国城市化进程的加速和工业化水平的提高,其对铝材的需求将继续保持增长态势。
另一方面,我国铝消费量不断增加,市场需求呈现多样化趋势。随着经济发展和城市化进程的加快,建筑、交通运 输等领域对铝的需求不断增加。同时,新兴领域如新能源汽车、航空航天等对高强度、轻量化铝材的需求也不断增 加。据预测,未来我国铝需求将持续增长,2025年铝消费量将达到4,800万吨。
我国铝未来趋势
1. 未来我国铝行业将继续保持稳步增长,预计到2025年,我国铝产量将达到5000万吨 以上。 2. 我国铝行业将加强技术创新,推动高品质铝材和高端铝合金的研发和生产,以提高产 业附加值和国际竞争力。
1. 产能过剩:目前全球铝行业的产能已经严重超过了需求量。根 据数据显示,全球铝产能过剩约为30%,而中国更是高达40%。 铝企业之间的激烈竞争导致了铝产品价格下跌,利润受到挤压。 2. 新兴市场崛起:随着全球经济的不断发展,一些新兴市场国家 如印度、巴西、越南等开始成为铝产业的重要力量。这些国家拥 有丰富的铝资源和低廉的劳动力成本,使其在铝行业中具备较强 的竞争优势。根据预测,未来几年内新兴市场国家的铝产量将持 续增长。
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分享人-Alphdo 2023/9/9
新材料应用
1. 铝材料在新能源领域的应用:随着可再生能源的快速发 展,铝材料在新能源领域的应用日益广泛。以太阳能光伏 为例,铝材料在光伏支架、铝框架和电池片背板等方面的 应用比重逐年增加。根据数据显示,2019年全球铝合金 太阳能光伏支架的年需求量达到30万吨以上,预计未来 几年仍将保持较高速度增长。 2. 铝材料在汽车行业的应用:随着全球汽车工业的快速发 展,铝材料在汽车制造中也占据重要地位。铝合金车身和 零部件的应用能有效减轻汽车自重,提高燃油效率。根据 统计数据,2019年全球汽车行业对铝合金的需求量超过 了50万吨,而且预计2025年全球铝合金在汽车行业的应 用量将达到100万吨以上。
国内外铝工业发展现状
国内外铝工业发展现状
铝工业是一项重要的工业部门,它在国内外都得到了各国政府和企业的高度重视。
目前,铝工业在全球范围内发展迅速,具有良好的前景和潜力。
在国内,中国是铝工业的主要生产国之一。
中国的铝工业经历了快速的发展,已经成为世界上最大的铝生产国。
中国的铝冶炼技术和设备水平也在不断提高,铝工业实现了从规模化到精细化的转变。
目前,中国的铝产能已经达到世界领先水平,产品结构也不断优化。
与此同时,国内的铝工业在节能减排和环境保护方面也取得了显著的进展。
为了减少能源消耗和环境污染,中国的铝工业逐渐采用了新能源和清洁生产技术。
同时,政府也加强了对铝工业的监管和治理,推动行业的可持续发展。
在国外,铝工业也在快速发展。
在欧洲、北美和亚洲的一些发达国家,铝工业作为重要的基础工业得到了长期的发展和投资。
这些国家不仅具有先进的技术和设备,还注重创新和研发,推动铝工业的技术进步和产品升级。
此外,国际市场对铝产品的需求也保持稳定增长。
随着全球工业化的推进,铝产品在建筑、交通工具、电力和航空航天等领域的应用越来越广泛。
需要指出的是,国内外的铝工业发展还面临一些挑战,如原材料供应不足、价格波动和环境压力等。
因此,铝工业仍需进一步加强合作,促进可持续发展。
总的来说,国内外铝工业发展现状可谓较为良好。
在科技与环境的推动下,铝工业不断改进技术和工艺,提高产品质量和竞争力。
未来,铝工业有望继续发展壮大,为国内外经济的发展做出更大的贡献。
铝业发展现状分析报告范文
铝业发展现状分析报告范文1. 引言铝业是现代工业的重要组成部分,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
随着全球经济的不断发展和科技的进步,铝业也在不断演变和发展。
本报告将对当前铝业发展现状进行分析,并对未来的发展趋势进行展望。
2. 铝业发展现状分析2.1 全球铝产能持续增长近年来,全球范围内铝产能一直保持着稳定的增长态势。
据统计数据显示,全球主要铝生产国家的累计铝产量持续上升。
其中,中国、俄罗斯、加拿大等国家是铝产量较大的国家。
2.2 行业竞争激烈随着铝产品需求量的逐年增加,铝业市场竞争也日益激烈。
铝企业为了在市场上占据一席之地,纷纷加大研发力度,提高产品质量和技术含量。
此外,产业链上的多个环节也逐渐形成了竞争态势,如铝矿石开采、铝材加工等。
2.3 环保压力日益增大随着全球环境问题的凸显,对铝业的环境保护要求也越来越高。
铝业的生产过程中,排放了大量的废气、废水和固体废弃物。
因此,铝企业需要加大环保投入,升级环保设备,降低对环境的影响。
2.4 技术创新推动行业发展技术创新一直是铝业发展的重要推动力。
近年来,随着科技进步,铝合金技术、铝材表面处理技术等不断提升,使得铝产品的质量和性能得到了大幅提升。
此外,新能源汽车、航空航天等领域的发展,也为铝业提供了新的发展机遇。
3. 未来发展趋势展望3.1 环保发展成为主要方向未来的铝业发展趋势将更加注重环保。
铝企业将加大环保投资,推动生产过程的清洁化、低碳化。
同时,鼓励利用废弃铝材进行回收,实现资源的循环利用。
3.2 创新驱动铝业发展技术创新将继续推动铝业的发展。
随着科技的进步,铝合金材料、先进的生产工艺等领域将获得更多的突破。
提高产品的质量和性能,将成为铝企业争夺市场的关键。
3.3 增加市场多元化为了应对市场竞争的压力,铝企业将寻求市场多元化。
除了传统的建筑、汽车等领域外,铝企业将进一步开拓新兴市场,如新能源汽车、航空航天等领域。
同时,积极拓展国际市场,寻找更多的出口机会。
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国内铝基板发展的现状与国际先进水平的差距分析热量是LED和其它硅类半导体的大敌。
随着电子工业的飞速发展,电子产品的体积越来越小,功率密度越来越大,如何寻求散热及结构设计的最佳方法,就成为当今电子工业设计的一个巨大的挑战。
铝基板无疑是解决散热问题的有效手段之一。
一、铝基板性能特征介绍铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,它由独特的三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层(请见下图1)。
图1 铝基板结构示意图铝基板工作原理:功率器件表面贴装在电路层,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(请见图2)与传统的FR-4 相比,铝基板能够将热阻降至最低,使铝基板具有极好的热传导性能;与厚膜陶瓷电路相比,它的机械性能又极为优良。
此外,铝基板还有如下独特的优势:Ø 符合RoHs 要求;Ø 更适应于SMT 工艺;Ø 在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理,从而降低模块运行温度,延长使用寿命,提高功率密度和可靠性;Ø 减少散热器和其它硬件(包括热界面材料)的装配,缩小产品体积,降低硬件及装配成本;Ø 将功率电路和控制电路最优化组合;Ø 取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。
线路层线路层(一般采用电解铜箔)经过蚀刻形成印制电路,用于实现器件的装配和连接。
与传统的FR-4 相比,采用相同的厚度,相同的线宽,铝基板能够承载更高的电流。
图4 铝基板与FR-4 的铜箔电流承载能力的比较图5 铝基板与传统装配方式应用比较绝缘层绝缘层是铝基板最核心的技术,主要起到粘接,绝缘和导热的功能。
铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障。
绝缘层热传导性能越好,越有利于器件运行时所产生热量的扩散,也就越有利于降低器件的运行温度,从而达到提高模块的功率负荷,减小体积,延长寿命,提高功率输出等目的。
图5 是一个典型的电机控制器模块,其中右侧图示采用传统工艺(FR-4),使用了大量的散热器、热界面材料和其它配件,模块体积庞大,结构复杂,装配成本较高;而左侧因为采用了高导热性能的铝基板,得到了一个高度自动化的表贴产品,整个产品的部件从130 个减少到18 个,功率负荷增加了30%,模块体积大大缩小。
此类高功率密度的模块,只有高导热性能的铝基板方可胜任。
金属基层绝缘金属基板采用何种金属,需要取决于金属基板的热膨胀系数,热传导能力,强度,硬度,重量,表面状态和成本等条件的综合考虑。
一般情况下,从成本和技术性能等条件来考虑,铝板是比较理想的选择。
可供选择的铝板有6061,5052,1060 等。
如果有更高的热传导性能、机械性能、电性能和其它特殊性能的要求,铜板、不锈钢板、铁板和硅钢板等亦可采用。
二、国内外铝基板的现状以及所存在的差距国内从20 世纪80 年代末期由国营第704 厂开始率先研制铝基板,很快有商品化产品面世。
当时主要应用于STK 系列功率放大混合集成电路,摩托车以及汽车电子等领域,为相关产业的发展作出了贡献。
经过将近20 年的发展,我国铝基板的发展步入了快速发展的轨道。
据有关数据统计,目前国内从事铝基板生产企业大约接近20 家。
近两年来,大功率LED照明顺应了节能环保的潮流,获得高速发展,为铝基板的快速增长注入了强大的推动力,一时之间,全国各地掀起了铝基板的风潮。
在此,着重分析一下LED 所用铝基板的状况。
事实上,LED 在市场上已经应用很长时间了,其应用领域主要集中在掌上电脑(PDA),手提电话,以及其他消费类电子市场。
这些产品的寿命相对较短,LED 的寿命不是主要问题,因为在LED 寿命到期之前,这些产品就已经报废或过时了。
随着近年来LED 设计和工艺技术的不断进步,推动LED 的亮度不断提高,以便与白炽灯,荧光灯,甚至卤素灯展开竞争。
像大多数电子器件一样,热量也是LED 的最大的威胁。
尽管多数人认为LED 不发热,其实相对于它的体积来说,LED 产生的热量是很大的。
热量不仅影响LED 的亮度,也改变了光的颜色,最终会导致LED 失效,因此,为了防止LED 热量的累积正变得越来越重要。
保持LED 长时间的持续高亮度的关键是采用最先进的热量管理材料,采用高导热性能的铝基板就是其中的要素之一。
在一个典型的LED 结构中(见图2),LED 产生的热量通过绝缘层传导到金属基板,再经过热界面材料传导到散热器,这样就能将LED 所产生的绝大部分热量通过对流的方式扩散到周围的空气中。
然而大多数的铝基板绝缘层具有很小的热传导性甚至没有导热性,这样就使得热量不能从LED 传导到散热片(金属基板),无法实现整个散热通道畅通。
这样,LED 的热累积很快就会导致LED 失效。
而具有高导热性绝缘层的铝基板,就很好解决了这个问题。
从而确保LED 最低的运行温度,最亮的亮度,以及最长的使用寿命。
因此,选择具有高导热性能的铝基板对LED 来说至关重要。
为了更加直观的说明铝基板绝缘层导热性能的优劣对LED 光通量的影响,请看图6 的一组试验,其测试对比条件是:同样1W 的LED,使用不同的导热性能的铝基板,让LED 维持在50°C运行,三种不同导热性能的铝基板所带来的LED 光通量对比。
通俗一点的说法就是,热传导能力差的铝基板,LED 的输入的电流大小受限制,电流太大,LED 的发热量无法及时散发出去,温度很快就会超过50°C,因此就只有降低电流,这样LED 的光通量就急剧减小,无法达到额定的输入电流。
而导热性能越好的铝基板,因为热的扩散性好,即使输入更大的电流,温度仍然可以维持在50°C,这样LED 的光通量自然就提高了。
面对LED 快速发展这个难得的机遇,我们必须清醒的看到,LED 的发展目前在国内比较混乱,相关的标准、法律、法规等尚未健全。
国内铝基板目前在LED 行业的应用还仅仅限于低端领域。
因为所用铝基板的热传导性不佳导致大功率LED 设计寿命大大缩短,光通量达不到要求,已经是不争的事实。
同时,铝基板作为LED 行业的一个新材料,部分LED 客户群体对此材料所知有限,由此引发的照明工程、照明器具等质量纠纷和投诉与日俱增。
目前,国家有关部门已经开始加紧制定LED 照明相关标准,国内铝基板行业依靠低价格获取市场的时代即将结束了。
如果不尽快提高铝基板的热传导性能,那么将会面临失去市场的风险。
国外目前主要以美国The Bergquist,日本NRK,DENKA,NITTO DENKO,住友电工等企业代表了当今铝基板的先进水平,特别是Bergquist,作为热管理领域的世界领导厂商,集30 多年的解决热管理方面的经验,凭借雄厚的研发实力,先进的技术和设备,高品质的系列化产品,引领了当今铝基板的世界发展潮流。
北京瑞凯电子有限公司自从1999 年起,就与Bergquist 进行了全面的战略性合作,共同推出了几款综合性能具有国际先进水平,非常适合大功率LED 应用,而价格又极具竞争力的铝基板LED-0602,满足了国内中高端客户的需求。
同时,为了服务于高端客户,同时代理销售BergquistT-Clad® LTI,HT,MP 三大系列铝基板产品。
通过与Bergquist 九年来的密切合作,深刻了解了目前国内铝基板与国外先进水平之间的巨大差距,现简述如下:■技术方面的差距1、热传导性能方面的差距目前国际上技术领先的铝基板绝缘层都是由高导热、高绝缘的陶瓷粉末填充而成的聚合物(主要是环氧树脂)所构成,这样的绝缘层具有良好的热传导性能(导热系数高达2.2/m-K),很高的绝缘强度,良好的粘接性能。
同时,应市场需求,Bergquist 开发出比竞争对手更白的绝缘层,其它性能同样出众,提高了高功率LED白色阻焊的反光率,成为占据大功率LED 市场的新利器。
图7 是添加了陶瓷粉末的铝基板绝缘层的金相分析图片。
事实上,用高倍的放大镜或者显微镜我们就能看到绝缘层是否添加了陶瓷粉末。
图7 添加了陶瓷粉末的铝基板金相分析图目前国内的众多铝基板生产厂家,因自身的人才、技术、设备、材料和资金等各方面因素的制约,无力进行铝基板系统和持续的研究和改进。
与国外同行之间的技术和实力的差距有扩大的趋势,令人担忧。
国产铝基板绝缘层基本上都使用了商品化的FR-4 半固化片(1080)(导热系数仅为0.3/m-K),该绝缘层之中没有添加任何的导热填料,因此,这种铝基板的热传导性能较差,不具备高强度的电气绝缘性能。
国内目前在铝基板所用导热填料的选型,导热填料的预处理,导热填料和改性环氧树脂的配方研究,以及如何保证导热填料均匀的分布于绝缘层之中,目前尚没有进入实质性研究阶段。
铝基板绝缘层如果没有添加合适的导热填料,而环氧树脂的热传导性又很差,显而易见整个铝基板的热传导能力就非常有限了。
图8 是一组热阻测试对比图,是按照Bergquist TO-220 测试方法测试了几家公司的铝基板热阻。
从中可以看出,各公司之间的热阻差距极大。
其中,Bergquist 各个系列的铝基板性能都非常出众;A 公司、B 公司和C 公司均为日本企业,其导热性能总体来说很优秀。
D 公司和E 公司是国内企业,均使用了FR-4 半固化片。
我们国内铝基板的导热性能指标基本就是这样的一个水平。
可以看出,这与国际先进水平的差距还是相当大的。
2、电绝缘性能方面的差距目前,Bergquist 铝基板的绝缘层厚度一般是75μm,100μm,125μm 和150μm。
其它几家日本公司的铝基板绝缘层厚度也与此相近。
其中75μm 是主流产品。
国内的铝基板,绝缘强度都有限,在同等厚度条件下,只能达到国外产品的1/3~1/4 击穿强度。
我们曾经听到一个客户的陈诉(从事电力电子器件),他们以前的铝基板供应商(FR-4 绝缘层),将绝缘层加厚到200μm,仍然不能满足3KV(AC)绝缘强度的要求,其实,这样的厚度,即使绝缘强度满足了要求,其热阻大到什么程度就可想而知了。
¨The Bergquist MP 系列铝基板(75μm绝缘层)击穿电压可达8.5KV(AC);日本NRK的NRA-8铝基板(80μm 绝缘层)击穿电压也可达到6.7KV(AC)。
¨The Bergquist HT 系列铝基板(150μm绝缘层)击穿电压可达11KV(AC);日本NRK的NRA-8铝基板(160μm 绝缘层)击穿电压也可达到9.2KV(AC);北京瑞凯的IMS-H01(150μm 绝缘层)击穿电压可达到8 KV(AC).他们的绝缘强度如此之高,除了绝缘胶配方合理以外,说明他们的整个工作环境洁净度很高。
国内目前的铝基板生产商,经营规模小,资金实力有限,设备自动化程度低,生产环境都不是很理想,生产过程很易导致尘埃等其它杂质混入绝缘层之中,甚至出现绝缘层破损或受到创伤,从而大大了铝基板的绝缘强度。