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

如今LED是建筑物內外照明系統中最為先進技術，此外，LED現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同樣基于這種照明技術。盡管LED具有高能效和壽命長等巨大優勢，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的串聯和并聯連接。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影響的傳統解決方案。

然而離散方法的關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陶瓷基板開發方面的長期經驗非常優雅地結合在一起。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，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℃）。根據圖3顯示了使用CeraPad實現的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可根據客戶要求單獨控制如圖。

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

CeraPad是TDK的 CeraDiode產品組合的擴展，其中包括采用創新晶圓技術的強大陶瓷ESD保護組件以及模塊化解決方案。借助 CeraPad，TDK 現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挑戰，又能繼續推動 LED 模塊的小型化。對于客戶而言，這為優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。