一直以来，印刷电路板所扮演的人物都不只仅是载体资料和元件分配层那么简略，而是越來越多的功用被直接嵌入到电路板中。现在TDK集团运用CeraPad™成功研发了专门针对LED而且集成了ESD维护功用的超薄陶瓷基板。
LED是建筑物室表里照明体系中最先进的元器件。此外，LED还遍及运用于手电筒和相机闪光灯功用的智能手机中。各类车辆的头灯及其它照明体系也选用这种照明技能。虽然它们具有高效能、寿命长等长处，但LED依然存在一种严峻的缺点：与一切的半导体相同，它们对静电放电 （ESD） 极端灵敏。因而，现有处理计划需求依据各个LED的串并联状况，供给相应的独立维护元件。爱普科斯 （EPCOS） CeraDiode®系列的TVS二极管可满意此要求，或许您也可以选用结构更为紧凑、价格极具吸引力的多层压敏电阻。这些外表贴装元件的功用不会受温度影响而呈现降额，而且可选用焊接工艺装置方法，不用在PCB上进行杂乱的打线接合。图1显现了维护LED免受ESD影响的惯例处理计划。
图1： 在惯例LED灯中，ESD维护元件（此图中为TVS二极管）坐落基板LED周围。
可是，这种独立的处理计划存在着丧命的缺点，即实在光源在印刷电路板外表的运用功率较低。此外，维护元件使得LED光源无法到达最佳的辐射状况，然后降低了LED的运用功率。
为了处理该问题，TDK集团选用了全新的CeraPad处理计划，这种计划结合了公司在微型多层ESD维护元件和LTCC基板方面长时间累积起来的丰厚经历。CeraPad是集成ESD维护功用的超薄陶瓷基板。这种立异基板可满意极致微型化的需求，而且还具有最佳的ESD维护功用，因而在灵敏运用中可完成最高的ESD集成等级。因而，它彻底消除了对其它独立ESD元件的需求，明显添加了LED的装置密度，然后可以有用运用基板外表，节省了很多本钱。最终，经过削减TVS二极管、接合线，以及相关本钱密集型元器件的放置和工艺过程，可靠性得到明显添加。图2显现了新载体资料的横截面。
图2： 在两个通孔之间，可以观测到嵌入式过压维护元件的多层结构。
CeraPad远优于硅基齐纳二极管
该功用性陶瓷基板是一种抱负的LED基板，其ESD防护强度最高可达30 kV。现在最先进的齐纳二极管的规范维护才能仅为8 kV，CeraPad陶瓷基板的ESD维护才能优于传统产品的3倍。CeraPad使规范LED元件定制芯片规范封装（CSP）介于CSP0707与CSP1515之间，具有适当高的封装密度。
此外，CeraPad还具有极低的热膨胀系数 （6 ppm/K），与硅基LED的热膨胀系数简直相同。因而，当温度变化时，基板与LED之间简直没有机械应力。此外，陶瓷基板具有至少22W/mK的高热导率，而且可经过银质导热孔进一步进步。别的一个长处是，这种基板的厚度仅为300μm至400μm，可是其曲折强度高达250 MPa。
依据客户的要求，CeraPad的触摸焊盘可适用规范SAC（Sn/Ag/Cu， 260 °C）回流焊或共晶焊（AuSn， 320 °C）工艺。图3显现了运用CeraPad完成的LED单元规划。
图3： 运用CeraPad，ESD维护功用可直接嵌入到LED下方基板中。与现有的处理计划比较，芯片级封装方法可明显进步封装密度。
运用LED矩阵阵列的自适应轿车头灯
CeraPad不只适用于集成ESD维护功用的LED芯片基板，而且像传统印刷电路板相同，该技能相同可作为散布层。经过这种方法可完成多达十个这样的散布层，而不会对热功用形成任何影响。与之比较：运用传统的阻隔金属基板（IMS），最多可完成五个合理的散布层，而且层数越多，热导率越低。可是，CeraPad基板可放置多达1000个严密封装的LED，这些LED可依据客户的要求进行独自操控（图4）。
运用规划人员将可以运用这种技能在最小的空间内创造出极具立异的高分辨率照明作用，例如智能手机上的多LED闪光灯，或轿车的自适应大灯。
CeraPad是对TDK CeraDiode系列的扩展产品，其选用立异的晶圆技能、功用强大的陶瓷ESD维护元件以及模块化处理计划。经过CeraPad陶瓷基板，现在TDK集团可以为客户供给具有吸引力的自定义封装处理计划，然后让他们可以更好的地面临未来不断上升的IC灵敏度的应战，让客户能运用一种全新的方法进行灯光规划，并持续致力于LED模块的小型化。对客户而言，这将为优化灯具规划供给有吸引力的可能性，进一步进步LED的产值。
图4： 这种CeraPad规划计划可完成由CSP0707 LED组成的16 x 16 LED阵列，其间每个LED都可以独自进行操控。例如，在此基础上，自适应轿车头灯可依据客户的要求进行特别的布局规划，LED数量最多可达1000个。
