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LED發光二極管用什么散熱材料最為合適?

來源:深圳市瑞廣光電器材有限公司  發布時間:2019-04-24   點擊量:139

    隨著LED行業的不斷發展亿宝彩票官方网站,LED發光二極管已經向高效率,大功率等方面快速發展,LED的功率越大,散熱性的材料的需求就越高,散熱材料的開發已經成為LED的重要問題。一般LED的發光效率和使用壽命會隨結晶的增加而下降,當結晶溫度達到125℃以上時,LED會出現失效的可能,為使LED結溫保持在較低溫度下,必須采用高熱導率、低熱阻的散熱基板材料和合理的封裝工藝,以降低LED總體的封裝熱阻?,F階段常用基板材料有si材料亿宝彩票官方网站、金屬及金屬合金材料亿宝彩票官方网站、陶瓷和復合材料等,Si金屬成本高及金屬合金材料的固有導電性、熱膨脹系數與芯片材料不匹配亿宝彩票官方网站,陶瓷材料難加工等缺點亿宝彩票官方网站,均很難同時滿足大功率基板的各種性能要求。
   現階段功率型LED封裝技術常選用的散熱基板主要有環氧樹脂覆銅基板、金屬基覆銅基板、金屬基復合基板、陶瓷覆銅基板等亿宝彩票官方网站。
1、環氧樹脂覆銅基板是傳統電子封裝中應用最廣泛的基板,只有是成本低,易加工,但由于熱導率低亿宝彩票官方网站,耐高溫性差,只適用于小功率LED。
2、金屬基覆銅基板具有優異的散熱性,它已成為目前大功率LED散熱基板市場上應用最廣泛的產品,導致熱量不能很好的從芯片直接傳到金屬底座上;金屬Cu亿宝彩票官方网站、Al的熱膨脹系數較大,可能造成比較嚴重的熱失配問題。
3、金屬基復合基板最具代表性的材料是鋁碳化硅。鋁碳化硅是將SiC陶瓷的低膨脹系數和金屬Al的高導熱率結合在一起的金屬基復合材料,它綜合了兩種材料的優點,具有低密度亿宝彩票官方网站亿宝彩票官方网站、低熱膨脹系數亿宝彩票官方网站、高熱導率、高剛度等一系列優異特性亿宝彩票官方网站。AlSiC的熱膨脹系數可以通過改變SiC的含量來加以調試,使其與相鄰材料的熱膨脹系數相匹配,從而將兩者的熱應力減至最小。
4、陶瓷基板材料常見的主要有Al2O3、氮化鋁、SiC、BN、BeO、Si3N4等,陶瓷基板亿宝彩票官方网站,機械強度,能用作為支持構件,導熱系數大亿宝彩票官方网站亿宝彩票官方网站,熱膨脹系數與Si和GaAs等芯片材料相匹配亿宝彩票官方网站,耐熱性能良好,介電常數低,介電損耗小亿宝彩票官方网站,絕緣電阻及絕緣破壞電高亿宝彩票官方网站,在高溫、高濕度條件下性能穩定,可靠性高亿宝彩票官方网站?;瘜W穩定性好,無吸濕性亿宝彩票官方网站;耐油、耐化學藥品亿宝彩票官方网站;無毒、無公害、α射線放出量??;晶體結構穩定,在使用溫度范圍內不易發生變化;原材料資源豐富。

    現階段Al2O3和BeO陶瓷是大功率封裝兩種主要基板材料。但這基板材料都各存在缺點,Al2O3的熱導率低,熱膨脹系數與芯片材料不匹配;BeO雖然具有優良的綜合性能,但生產成本較高和有劇毒。因此,從性能亿宝彩票官方网站、成本和環保等方面考慮亿宝彩票官方网站,這兩種基板材料均不能作為今后大功率LED器件發展最理想材料。氮化鋁陶瓷具有高熱導率、高強度亿宝彩票官方网站、高電阻率、密度小亿宝彩票官方网站、低介電常數、無毒、以及與Si相匹配的熱膨脹系數等優異性能亿宝彩票官方网站,將逐步取代傳統大功率LED基板材料,成為今后最具發展前途的一種陶瓷基板材料亿宝彩票官方网站亿宝彩票官方网站。


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