Швидка еволюція світлодіодних технологій потребує передових матеріалів та виробничих процесів для задоволення зростаючих вимог щодо ефективності. Алюмінієві нітрид (ALN) Субстрати з прямими мідними (DPC) з'явилися як наріжний камінь для світлодіодних застосувань наступного покоління, що керуються їх неперевершеними тепловими, електричними та механічними властивостями. Ця стаття вивчає вирішальну роль ALN DPC Substrates у світлодіодній галузі, зосереджуючись на матеріальних характеристиках, інноваціях процесів та специфічних для додатків перевагами.
1. Перевага матеріалу: кераміка з високою чистотою
Керамічні субстрати з алюмінієвим нітридом, особливо виготовлені з високоочистої кераміки ALN (≥99,5% чистоти), виявляють виняткові властивості, необхідні для високопродуктивних світлодіодів:
Теплопровідність: 170–220 Вт/м · К, перевершення звичайного глинозему (Al₂o₃) на 8–10 ×, що забезпечує ефективне теплове розсіювання у світлодіодних світлодіодах.
Коефіцієнт теплового розширення (CTE): 4,5–5,5 проміле/° C (25–300 ° C), тісно збігається з напівпровідниковими матеріалами (наприклад, GAN: 5,6 проміле/° C), мінімізуючи міжфазний стрес.
Діелектрична міцність: ≥15 кВ/мм, забезпечення електричної ізоляції при високій напрузі.
Механічна стійкість: міцність на згинання 300–400 МПа та твердість 12 ГПа, критична для довговічності в суворих умовах.
Ці параметри позиціонують керамічні субстрати ALN як ідеальну платформу для упаковки високої щільності, високопоставленої упаковки.
2. Процедіть переваги субстратів DPC
Підкладка DPC для ICS використовує напівпровідникову точність для вирішення проблем з мініатюризацією LED та щільності потужності. Ключові інновації процесів включають:
Крок 1: розпилення магнетрона
Нано масштабний титановий/мідний (Ti/Cu) насіннєвий шар осідає на керамічну поверхню ALN через розпилення магнетрона. Це створює надійну хімічну зв'язок на інтерфейсі керамічного металу, досягаючи міцності адгезії> 20 МПа-означати для запобігання розшарування під термічним циклічним рухом.
Крок 2: Електропірне потовщення
Мідні шари електропізовані з точністю товщини, контрольованою до 10–300 мкм. Це врівноважує високу пропускну здатність (наприклад,> 10 а/мм²) з оптимізованим тепловим опором (<0,1 ° C/W), вирішуючи компроміс між керуванням електроенергією та розсіюванням тепла.
Крок 3: Фотолітографічне травлення
Фотолітографія напівпровідника визначає схеми схеми з шириною лінії <30 мкм, що відповідає вимогам MICRON-масштабів, що знаходяться в масштабах MICRON (PITCE ≤50 мкм). Офортна рівномірність (≤ ± 5%) забезпечує цілісність сигналу та виключає ризики короткого замикання в надпростих макетах.
3. Сценарії додатків: ALN DPC Substrates у світлодіодах
3.1 Автомобільне освітлення з високою потужністю
Субстрати ALN DPC дозволяють світлодіодні модулі зі світлим ефективністю, що перевищує 2000 люменів та час життя> 50 000 годин (на 3 × довше, ніж розчини на основі FR4). Їх низький тепловий опір запобігає амортизації просвіту при стійкій експлуатації з високою струмами (наприклад, струми приводу 5A).
3,2 міні/мікро світлодіодні дисплеї
Ультрафінна схема (<30 мкм ширина лінії) підтримує упаковку масштабу мікросхем (CSP) для міні/мікро світлодіодів, досягнення щільності пікселів> 10 000 ІПП. Конструкція, що відповідає CTE, виключає втому суглоба паяльного суглоба в багатоквартирних масивах.
3.3 Глибокі ультрафіолетові світлодіоди (UVC)
Прозорість УФ ALN (80% пропускання при 265 нм) та резистентність до корозії максимізують вихід УВК (280 нм), зберігаючи> 10 000 годин життя в системах стерилізації з високою відстороненістю.
3.4 Системи аерокосмічного освітлення
ALN DPC підкладки надійно працюють в екстремальних умовах:
Діапазон температури: -100 ° C до +200 ° C (супутниковий тепловий цикл).
Опір вібрації: до 20 г (запуск/рентрія).
Жорстока твердість: TID допуску> 100 Крад (СІ), критичний для освітлення космічної станції.
Інтеграція кераміки ALN з високою чистотою з точною металізацією DPC встановлює субстрати ALN DPC як трансформаційне рішення для світлодіодної галузі. Звертаючи увагу на теплові, електричні та мініатюризаційні вузькі місця, вони розширюють можливості інновацій у галузі автомобільних, дисплеїв, УВК та аерокосмічних секторів - розладуючи нові орієнтири для продуктивності, надійності та масштабованості. Оскільки щільність світлодіодних потужностей продовжує зростати, прийняття керамічних субстратів ALN залишатиметься головним для досягнення технологій освітлення та відображення нового покоління.
Ключові слова: підкладка DPC для ICS, керамічна субстрат з високою чистотою, ALN.
