(KeramiksubstratProduziert vonWintrusetk)

LEDs sind elektrolumineszierende Halbleiterbauelemente, die etwa 70 bis 80 % der zugeführten Leistung in Wärme umwandeln. Wenn diese Wärme nicht ordnungsgemäß durch das Substrat abgeleitet werden kann, führt der Anstieg der Sperrschichttemperatur zu einem Rückgang der internen Quanteneffizienz, einer Verschlechterung des Phosphors und einer Beschleunigung der Lebensdauer des Geräts.

Herkömmliche Leiterplatten mit Metallkern (MCPCBs) weisen aufgrund der erforderlichen Polymerisolationsschicht zwischen den Metall- und Schaltkreisschichten einen hohen Wärmewiderstand auf, wodurch sie zunehmend nicht mehr in der Lage sind, die Wärmeableitungsanforderungen von Hochleistungs- und Ultrahochleistungs-LEDs zu erfüllen. Im Gegensatz dazuKeramiksubstrateKombinieren Sie Isolierung und Wärmeleitfähigkeit, eliminieren Sie den thermischen Widerstand an der Grenzfläche und werden Sie zu einem unvermeidlichen Trend in der Entwicklung der Branche.

1. Alumina (Al2O3)

Aluminiumoxidkeramik ist derzeit das etablierteste und am häufigsten verwendete Substratmaterial. Es weist eine konstante Wärmeleitfähigkeit von 25–30 W/m.K, eine gute mechanische Festigkeit und hervorragende dielektrische Eigenschaften auf.

Vorteile:

• Ausgereifte Technologie

• Hohe mechanische Festigkeit

• Hervorragende Isolierung

• Äußerst wettbewerbsfähige Kosten

Anwendungen: Weit verbreitet in der Allgemeinbeleuchtung, in der Hintergrundbeleuchtung von Unterhaltungselektronik und in Verpackungsmodulen mittlerer Leistung.

2. Aluminiumnitrid (AlN)

Für Hochleistungs-COB- und Automobil-Laserbeleuchtung zeichnet sich AlN durch seine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit aus.

Vorteile:

• Die Wärmeleitfähigkeit erreicht 170–230 W/m.K, etwa das Achtfache der von Aluminiumoxid

• Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist in hohem Maße mit Halbleitermaterialien wie Silizium und Siliziumkarbid kompatibel und verbessert die mechanische Stabilität von Geräten in Umgebungen mit Temperaturwechsel erheblich

Anwendungen: Autoscheinwerfer, industrielle Hochleistungsprojektoren und UVC-Reinigungsgeräte für tiefes Ultraviolett.

3. Siliziumnitrid (Si3N4)

Siliziumnitrid begegnet der technischen Herausforderung der inhärenten Sprödigkeit traditioneller Keramiken und verfügt über eine extrem hohe Bruchzähigkeit und Biegefestigkeit.

Vorteile:

• Schlagfest

• Vibrationsfest

• Gute Wärmeleitfähigkeit

Anwendungen: Beleuchtung in Militärqualität, optoelektronische Ausrüstung für die Luft- und Raumfahrt sowie LED-Module in Industriequalität, die eine extrem hohe Zuverlässigkeit erfordern.