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早期印刷電路板不僅僅是元器件的載體材料和再分布層，而現(xiàn)在越來越多的功能被直接嵌入到電路板中，借助CeraPad?，在TDK現(xiàn)有成功開發(fā)出具有集成ESD保護的超薄陶瓷基板，也是特別適用于LED。

如今LED是建筑物內(nèi)外照明系統(tǒng)中最為先進技術(shù)，此外，LED現(xiàn)在在智能手機中很常見。用于手電筒和相機閃光燈功能，而各種車輛的車頭燈和其他照明系統(tǒng)同樣基于這種照明技術(shù)。盡管LED具有高能效和壽命長等巨大優(yōu)勢，但他仍有一個嚴重的缺點，與所有半導體一樣，它們對靜電放電（ESD）非常敏感。

因此，現(xiàn)有解決方案需要相應的分立保護組件，具體取決于各個LED的串聯(lián)和并聯(lián)連接。而適合此目的的器件是TVS二極管，這些SMD組件不會因溫度而降額，并且可以使用焊接工藝進行安裝，而不是在PCB上進行復雜的引線鍵合。那么圖1顯示了一種用于保護LED免受ESD影響的傳統(tǒng)解決方案。

然而離散方法的關(guān)鍵缺點是實際光源對印刷電路板表面的使用效率較低。此外，保護元件阻礙了LED產(chǎn)生的光的最佳輻射，從而降低了LED的效率。

如今為了解決這個問題，TDK對CeraPad采取了全新的方法，將公司在小型化多層ESD保護元件和LTCC陶瓷基板開發(fā)方面的長期經(jīng)驗非常優(yōu)雅地結(jié)合在一起。CeraPad是一種集成了ESD保護的超薄陶瓷基板。這對于滿足最大小型化和最佳ESD保護需求，從而在敏感應用中實現(xiàn)了最高程度的ESD集成。因此，在它完全消除了對額外分立ESD組件的需求，使LED的安裝密度大大增加，由于更有效地使用陶瓷基板表面。

CeraPad遠優(yōu)于硅基齊納二極管，這種功能性陶瓷晶圓是理想的LED陶瓷基板，ESD強度高達30kv。這比僅提供8kv的齊納二極管高出三倍以上。CeraPad還可以為從CSP0707到CSP1515的標準LED元件實施定制的芯片級封裝（CSP），具有相當高的封裝密度。

此外，CeraPad提供6 ppm/k的低熱膨脹系數(shù)，幾乎與硅基LED相同。因此，當溫度變化時陶瓷基板和LED之間沒有臨界機械應力。此外，陶瓷基板具有至少22W/mk的高熱導率，可通過銀熱通孔進一步提高。另外優(yōu)勢是250MPa的高彎曲強度，基材厚度僅為300μm至400μm。

CeraPad接觸墊可設計用于標準SAC（Sn/Ag/Cu，260℃）回流工藝和共晶鍵合（AuSn，320℃）。根據(jù)圖3顯示了使用CeraPad實現(xiàn)的LED單元的設計。

在使用LED矩陣陣列的自適應前照燈，而CeraPad不僅適合用作集成ESD保護的LED芯片陶瓷基板，而且與傳統(tǒng)印刷電路板一樣，也可以同時用作重新分布層。以這種方式可以實現(xiàn)多達十個這樣的再分布層，并且這里的熱導率隨著每增加一層而降低。然而，在CeraPad陶瓷基板上，可以放置多達1000個緊密封裝的LED，這些LED可根據(jù)客戶要求單獨控制如圖。

使用這項技術(shù)，設計人員可以在量小的空間內(nèi)創(chuàng)建創(chuàng)新的高分辨率照明效果，例如智能手機中的多個LED閃光燈、汽車內(nèi)部照明系統(tǒng)或汽車的自適應前照燈。

CeraPad是TDK的 CeraDiode產(chǎn)品組合的擴展，其中包括采用創(chuàng)新晶圓技術(shù)的強大陶瓷ESD保護組件以及模塊化解決方案。借助 CeraPad，TDK 現(xiàn)在提供有吸引力的定制封裝解決方案，既能應對 IC 靈敏度不斷提高的技術(shù)挑戰(zhàn)，又能繼續(xù)推動 LED 模塊的小型化。對于客戶而言，這為優(yōu)化照明設計和進一步提高 LED 的光輸出提供了極具吸引力的可能性。