LED 是电致发光半导体器件,可将大约 70% 至 80% 的供电功率转化为热量。如果这些热量无法通过基板正确排出,结温的升高将导致内部量子效率下降、磷光体退化以及器件寿命加速。
传统的金属芯印刷电路板(MCPCB)由于金属层和电路层之间需要聚合物绝缘层而具有较高的热阻,使其越来越无法满足大功率和超高功率LED的散热需求。相比之下,陶瓷基板将绝缘与导热相结合,消除界面热阻,成为行业发展的必然趋势。
氧化铝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 的一致导热率、良好的机械强度和优异的介电特性。
优点:
技术成熟
机械强度高
优良的绝缘性
极具竞争力的成本
应用: 广泛应用于通用照明、消费电子背光、中功率封装模块。
对于高功率 COB 和汽车级激光照明,AlN 因其极高的导热性而脱颖而出。
优点:
导热系数达到170-230 W/m.K,约为氧化铝的八倍
热膨胀系数与硅、碳化硅等半导体材料高度兼容,大大提高器件在热循环环境下的机械稳定性
应用: 汽车头灯、工业大功率投影仪、UVC深紫外净化设备。
氮化硅解决了传统陶瓷固有脆性的技术挑战,具有极高的断裂韧性和弯曲强度。
优点:
耐冲击
抗振动
良好的导热性
应用: 要求极高可靠性的军用级照明、航天光电设备、工业级LED模组。