LED 是電致發光半導體裝置,可將約 70% 至 80% 的供電功率轉換為熱能。如果這些熱量無法透過基板正確排出,結溫的升高將導致內部量子效率下降、磷光體退化以及裝置壽命加速。
傳統的金屬芯印刷電路板(MCPCB)由於金屬層和電路層之間需要聚合物絕緣層而具有較高的熱阻,使其越來越無法滿足高功率和超高功率LED的散熱需求。相比之下,陶瓷基板將絕緣與導熱結合,消除界面熱阻,成為產業發展的必然趨勢。
氧化鋁陶瓷是目前最成熟和最常用的基材材料。它具有 25-30 W/m.K 的一致導熱率、良好的機械強度和優異的介電特性。
優點:
技術成熟
機械強度高
優良的絕緣性
極具競爭力的成本
應用: 廣泛應用於通用照明、消費性電子背光、中功率封裝模組。
對於高功率 COB 和汽車級雷射照明,AlN 因其極高的導熱性而脫穎而出。
優點:
導熱係數達170-230 W/m.K,約為氧化鋁的八倍
熱膨脹係數與矽、碳化矽等半導體材料高度相容,大幅提升裝置在熱循環環境下的機械穩定性
應用: 汽車頭燈、工業高功率投影機、UVC深紫外線淨化設備。
氮化矽解決了傳統陶瓷固有脆性的技術挑戰,具有極高的斷裂韌性和彎曲強度。
優點:
耐衝擊
抗振動
良好的導熱性
應用: 要求極高可靠度的軍用級照明、航太光電設備、工業級LED模組。