在選擇基板材料時(shí)，一般會(huì)選擇熱導(dǎo)率高的材料作為基板，對(duì)這些材料的等效熱阻進(jìn)行計(jì)算、對(duì)比，進(jìn)而選擇出對(duì)大功率LED散熱更加有利的材料。讓我們來看看以下幾種基板材料的性能對(duì)比吧。
氧化鈹基板
氧化鈹是具有高硬度和強(qiáng)度的優(yōu)異的熱導(dǎo)體，氧化基板的導(dǎo)熱率是氧化鋁基板的十幾倍，適用于大功率電路，而且其介電常數(shù)又低，還可用于高頻電路。但其成本較高。
氮化鋁基板
氮化鋁和氧化鋁不一樣，在自然界沒有天然形成的。因此，需要人工制造氮化鋁，氮化鋁的價(jià)格要比氧化鋁要貴。它突出的優(yōu)良性能是具有和氧化鈹一樣的熱傳導(dǎo)性，以及良好的電絕緣性能、介電性能。相對(duì)于氧化鋁來說，絕緣電阻、絕緣耐壓更高些，介電常數(shù)更低些，特別是氮化鋁的熱導(dǎo)率是氧化鋁的10倍以上，CTE與硅片相匹配。氮化鋁屬于既具有良好的導(dǎo)熱性同時(shí)又具有良好的電絕緣性能的少數(shù)的幾種材料之一。
陶瓷基板
在實(shí)用的陶瓷基板材料中，氧化鋁價(jià)格較低，從機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性、導(dǎo)熱性、耐熱性、耐熱沖擊性、化學(xué)穩(wěn)定性等方面考慮，其綜合性能好，作為基板材料使用最多。氧化鋁陶瓷的玻璃成分一般由二氧化硅和其他氧化物組成，玻璃含量可有很高變化到很低，由于玻璃的導(dǎo)熱性很差，因此，玻璃含量高的陶瓷導(dǎo)熱性在制造高密度、大功率電路時(shí)必須予以個(gè)別注意。
SiC基板
SiC是強(qiáng)共價(jià)鍵化合物，硬度僅次于金剛石，而且其具有優(yōu)良的耐磨性、耐藥品性。高純度單晶體的導(dǎo)熱率也僅次于金剛石。與其他材料相比，其熱擴(kuò)散系數(shù)很大，甚至比銅還大，而且其熱膨脹系數(shù)與硅接近。室溫下，其熱導(dǎo)率比鋁還高，可達(dá)氧化鋁基板的20倍以上，但其熱導(dǎo)率會(huì)隨溫度的升高明顯下降。與氧化鋁相比，其介電常數(shù)高，而且它的絕緣耐壓差。
AlSiC基板
SiC顆粒作為增強(qiáng)材料具有性能優(yōu)異、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，其CTE為，與Si的CTE接近，熱導(dǎo)率
為80-170W/(mK),彈性模量達(dá)450GPa,密度為3.2g/;Al作為基板材料,具有高導(dǎo)熱(170-220 W/(mK))、低密度(279g/)、價(jià)格低廉和易于加工等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是CTE較高。但二者形成復(fù)合材料后，卻能發(fā)揮出A1和各自的優(yōu)點(diǎn)，有克服了各自的缺點(diǎn)，所以能表現(xiàn)出綜合的優(yōu)異性能。
AlSiC的熱導(dǎo)率約為可伐合金和氧化鋁的10倍，與Si、Cu-W相當(dāng)。AlSiC的CTE與相近，而且，的CTE可以通過的加入量來調(diào)節(jié)，從而可獲得精確的熱膨脹系數(shù)匹配，使相鄰材料界面應(yīng)力降到最小，就可以將大功率的芯片直接安裝到基板上，而不用擔(dān)心他們的失配應(yīng)力問題。
會(huì)員1.png)