Kelių LED pagrindo medžiagų palyginimas

Kelių LED pagrindo medžiagų palyginimas

 

Parenkant pagrindo medžiagas, kaip pagrindą dažniausiai parenkamos aukšto šilumos laidumo medžiagos, apskaičiuojama ir palyginama šių medžiagų ekvivalentinė šiluminė varža, o tada parenkamos medžiagos, palankesnės didelės galios LED šilumos sklaidai. Pažvelkime į šių substrato medžiagų našumo palyginimą.

Berilio oksido substratas

 

Berilio oksidas yra puikus šilumos laidininkas, turintis didelį kietumą ir stiprumą, o oksido substrato šilumos laidumas yra daugiau nei dešimt kartų didesnis nei aliuminio oksido substrato, kuris yra tinkamas didelės galios grandinėms, o jo dielektrinė konstanta yra maža. taip pat gali būti naudojamas aukšto dažnio grandinėms. Tačiau jo kaina yra didesnė.

 

Aliuminio nitrido substratai

Aliuminio nitridas, skirtingai nei aliuminio oksidas, gamtoje nėra gamtoje. Todėl aliuminio nitridą reikia gaminti dirbtinai, o aliuminio nitrido kaina yra brangesnė nei aliuminio oksido. Jo išskirtinės puikios savybės yra toks pat šilumos laidumas kaip berilio oksido, taip pat geros elektros izoliacijos ir dielektrinės savybės. Palyginti su aliuminio oksidu, izoliacijos varža, izoliacijos atsparumo įtampa yra didesnė, o dielektrinė konstanta mažesnė, ypač aliuminio nitrido šilumos laidumas yra daugiau nei 10 kartų didesnis nei aliuminio oksido, o CTE atitinka silicio plokštelę. Aliuminio nitridas yra viena iš nedaugelio medžiagų, pasižyminčių geru šilumos laidumu ir geromis elektros izoliacinėmis savybėmis.

 

Keraminiai pagrindai

Tarp praktinių keraminių pagrindo medžiagų aliuminio oksidas turi mažą kainą, o jo visapusiškos savybės yra geriausios pagal mechaninį stiprumą, izoliaciją, šilumos laidumą, atsparumą karščiui, atsparumą šiluminiam smūgiui, cheminį stabilumą ir kt., Jis naudojamas daugiausiai. kaip substrato medžiaga. Aliuminio oksido keramikos stiklo sudėtį paprastai sudaro silicio dioksidas ir kiti oksidai, o stiklo kiekis gali svyruoti nuo labai didelio iki labai mažo, nes stiklo šilumos laidumas yra labai prastas, todėl keramikos su dideliu stiklo kiekiu šilumos laidumas turi būti į tai reikia atkreipti dėmesį gaminant didelio tankio ir didelės galios grandines.

 

SiC substratai

SiC yra stipraus kovalentinio ryšio junginys, savo kietumu nusileidžiantis tik deimantams, pasižymintis puikiu atsparumu dilimui ir cheminiu atsparumu. Didelio grynumo pavienių kristalų šilumos laidumas taip pat yra antras po deimantų. Palyginti su kitomis medžiagomis, jo šiluminės difuzijos koeficientas yra didelis, net didesnis nei vario, o šiluminio plėtimosi koeficientas artimas silicio. Kambario temperatūroje jo šilumos laidumas yra didesnis nei aliuminio, iki daugiau nei 20 kartų didesnis nei aliuminio oksido substratų, tačiau kylant temperatūrai jo šilumos laidumas gerokai sumažėja. Palyginti su aliuminio oksidu, jis turi didelę dielektrinę konstantą ir turi diferencinę izoliaciją, atsparią įtampai.

 

AlSiC substratai

SiC dalelės, kaip sutvirtinančios medžiagos, pasižymi puikiu našumu ir mažomis sąnaudomis, o jų CTE yra artimiausias Si CTE, o šilumos laidumas

 

Jis yra 80-170W/(mK), tamprumo modulis yra 450 GPa, o tankis yra 3,2 g/; Kaip substrato medžiaga, Al turi aukšto šilumos laidumo (170-220 W/(mK)), mažo tankio (279 g/), mažos kainos ir lengvo apdorojimo pranašumus, tačiau jo trūkumas yra tas, kad CTE yra aukštas. . Tačiau po to, kai bus suformuotos dvi kompozicinės medžiagos, jos gali visiškai panaudoti A1 privalumus ir atitinkamus jų pranašumus bei įveikti atitinkamus trūkumus, todėl gali parodyti puikų bendrą našumą.

 

AlSiC šilumos laidumas yra maždaug 10 kartų didesnis nei Kovar lydinio ir aliuminio oksido ir panašus į Si ir Cu-W. AlSiC CTE yra panašus, o CTE galima reguliuoti pagal pridėjimo kiekį, kad būtų galima tiksliai suderinti šiluminio plėtimosi koeficientą, kad būtų galima sumažinti gretimų medžiagų sąsajos įtempį ir gali būti naudojamos didelės galios lustai. montuojamas tiesiai ant pagrindo, nesijaudinant dėl ​​jų nesutapimo įtampos.