(Substrat ceràmicProduït perWintrusetk)
Els LED són dispositius semiconductors electroluminescents que converteixen al voltant del 70% al 80% de la seva potència subministrada en calor. Si aquesta calor no es pot drenar correctament a través del substrat, l'augment de la temperatura de la unió donarà lloc a una caiguda de l'eficiència quàntica interna, la degradació del fòsfor i una acceleració de la vida útil del dispositiu.
Les plaques de circuit imprès de nucli metàl·lic tradicionals (MCPCB) tenen una alta resistència tèrmica a causa de la capa d'aïllament de polímer requerida entre les capes metàl·liques i del circuit, cosa que els fa cada cop més incapaços de satisfer les necessitats de dissipació de calor dels LED d'alta potència i ultraalta potència. En canvi,substrats ceràmicscombinen aïllament i conductivitat tèrmica, eliminant la resistència tèrmica interfacial i convertint-se en una tendència ineludible en l'evolució de la indústria.
1. Alumina (Al2O3)
La ceràmica d'alúmina és actualment el material de substrat més establert i utilitzat habitualment. Presenta una conductivitat tèrmica consistent de 25-30 W/m.K, bona resistència mecànica i excel·lents característiques dielèctriques.
Avantatges:
Aplicacions: Àmpliament utilitzat en il·luminació general, retroil·luminació d'electrònica de consum i mòduls d'embalatge de potència mitjana.
2. Nitrur d'alumini (AlN)
Per a il·luminació làser COB d'alta potència i automoció, AlN destaca per la seva conductivitat tèrmica extremadament alta.
Avantatges:
La conductivitat tèrmica arriba als 170-230 W/m.K, aproximadament vuit vegades la de l'alúmina
El coeficient d'expansió tèrmica és altament compatible amb materials semiconductors com el silici i el carbur de silici, millorant molt l'estabilitat mecànica dels dispositius en entorns de cicle tèrmic.
Aplicacions: Fars d'automoció, projectors industrials d'alta potència i equips de purificació ultraviolada profunda UVC.
3. Nitrur de silici (Si3N4)
El nitrur de silici aborda el repte tècnic de la fragilitat inherent de la ceràmica tradicional, que posseeix una resistència a la fractura i una resistència a la flexió extremadament elevades.
Avantatges:
Aplicacions: Il·luminació de grau militar, equipament optoelectrònic aeroespacial i mòduls LED de grau industrial que requereixen una fiabilitat extremadament alta.
