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氧化鋁透明陶瓷基片在LED照明的應用

氧化鋁透明陶瓷基片

                                                                         氧化鋁透明陶瓷基片在LED照明的應用

 透明基片材料主要是藍寶石和玻璃材料,然而玻璃基片的散熱性能較差,將會降低燈具的使用壽命;藍寶石散熱性能良好,但藍寶石是單晶氧化鋁,單晶材料的制備條件苛刻,成品率低,生產成本太高。對比之下,多晶透明氧化鋁陶瓷生產成本比藍寶石低,強度和導熱性能比玻璃材料好。通常,氧化鋁透明陶瓷作為LED芯片的基片,具有廣闊的發展潛力。

一,LED半導體照明快速,散熱問題備受關注

      當今電子技術發展極其迅速,半導體照明也越來越受到關注,LED照明被認為是繼白熾燈、日光燈、高壓鹵燈后第四代照明光源。與普通光源相比,LED照明具有以下幾個優點:使用壽命長,在散熱良好的情況下,使用壽命可達到10萬小時;發光效率高,LED基于半導體材料構成,釋放的能量主要集中在可見光區,光譜窄,其光效可以達到50~200lm/W;綠色環保,不含汞鉛等有害物質,廢棄產品回收不會污染環境。

第四代照明光源led

第四代光源LED照明.jpg


常見的單面發光LED燈

常見LED發光燈.jpg

但是,LED也會遇到一些問題,其中主要的原因就是LED屬于冷光源,其依靠能帶間的電子躍遷發光,光譜中不含紅外成分,不能通過輻射進行散熱,散熱困難會降低使用壽命并直接阻礙LED的大功率化。另外一個問題就是常規LED燈受材料限制,主要是單面發光,能量利用不充分,同時反面大量未能發散出去的光能又集聚在基片上,轉化成熱能,增加了散熱負擔。

二,LED照明有了新的發展需求

市場上對LED多角度發光的一個改善措施是制成燈泡結構,采用多個LED芯片聯,或者將芯片多角度安裝,以達到多面發光的效果,如下圖所示。

新型LED結構案例

LED新型結構.png

雙面發光LED燈

雙面發光LED燈.jpg 

對于LED燈來說,其發光依靠的是芯片,而非燈絲,因此必須需要基片作為載體,若想要滿足多角度發光,那就帶來一個對基片的需求——透光。

因此,隨著LED照明產業的發展,芯片封裝基板除了作為支撐基體和散熱媒介外,擁有一定的透光率也會越來越受到關注,以滿足高性能均勻高效發光需求。這就對LED封裝基片提出如下要求:

1)有一定強度,能夠承載芯片;

2)具有一定的透光率,保證LED燈能夠360°發光;

3)熱導率高,能夠散熱,利于燈芯的熱發散;

4)生產成本低,能夠大規模批量生產。

氧化鋁透明陶瓷基片.png 

                                                           用于LED照明的透明氧化鋁陶瓷(99.99%以上的高純Al2O3)

 

    采用氧化鋁透明陶瓷基片做LED光源后,不僅導熱散熱好,還具備良好的透光性,實現360°發光,從而滿足高性能均勻高效發光需求。有著較為廣闊的發展前景。金瑞欣特種電路目前有做透明氧化鋁陶瓷基覆銅板加工,采用的原材料就是氧化鋁透明陶瓷基片,歡迎咨詢定制。

    內容來源:艾邦陶瓷展


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