展至科技氧化铝陶瓷基板解决汽车大灯散热难题

众所周知，半导体材料在工作时受环境温度影响较大，特别是在材料工作的高温环境下。随着汽车市场的蓬勃发展，汽车LED大灯也逐渐替换卤素灯泡，成为新一代汽车的基本装备。从日间行车灯到近光灯、甚至远光灯，LED大灯已经无处不在。

假设其中某一款的规格大致为：输入电压12/24V，功率35/45W，LM为2600-3600。为满足此规格，LED也必须采用大功率的产品。大功率LED的光电转换效率很低，工作过程中只有10%～25%的电能转换成光能，其余的几乎都转换成热能。另外，汽车前大灯一般都安装在炙热的发动机舱内，高温水箱、引擎、排气系统所产生的热将LED前大灯置于严酷的工作环境中。LED的光输出会因为自身的热或来自发动机舱的高温而影响本身PN结温稳定，LED光通量ФV和波长等重要参数受到PN结温的直接影响，这种不良的温度循环将导致发光效率和寿命急剧下降。因此散热成为LED作为汽车大灯光源设计的重要课题。

大功率LED需要焊装到电路板上，然后紧紧固定在散热器上来进行散热。LED工作时所产生的热量通过传导方式经由电路板被传导到热传导率较好的铝质散热器上。铝质散热器的翼片与空气大面积接触将热散发开来。相关的热传导示意图如下。 展至科技为了有效地减小散热器和电路板之间的热阻，其间填充了导热介质。但电路板本身的导热系数，往往制约着整个系统的散热能力。传统的LED安装电路板是FR-4材料，又称为环氧玻璃布层压板，其导热系数约为0.25～0.4W/M.K。正是由于其导热系数较低，大功率LED的热量无法有效的传递到外部的散热器上。针对这种要求，展至科技研发了专门针对于汽车大灯的氧化铝陶瓷基板，该板材采用氧化铝陶瓷附着线路，导热系数为28-32W/m-K，是普通的FR-4材料的70-80倍。

为更加真实的展示展至科技氧化铝陶瓷基板相对于FR-4板材的良好导热特性，我们进行了相关的实验。

实验条件为：在92ML和FR-4PCB板上焊接专用的片式发热电阻，在电阻的两端增加固定的恒流源，使其发热，一个小时后，用红外测温仪测试并记录其温度。 由上图可见，在外部环境相同的条件下，92ML系列板材和FR4板材相比，其顶面（Top）的温度可以降低约30℃，其底面（Bottom）的温度可以降低约37℃。

综上可知，展至科技氧化铝陶瓷基板系列可以有效地降低汽车前大灯LED的结点温度，从而使LED的使用寿命和发光效率大大增加，特别适合在稳定性要求高、环境温度更加苛刻、密封的环境下使用。

梅州市展至电子科技有限公司（展至科技）成立于2017年，位于梅州市梅江区东升工业区恒晖工业园A栋，注册资金1000万元人民币，是一家集半导体陶瓷基板研发、生产和应用为一体的民营企业，致力打造全球闻名中外的半导体陶瓷基板供应商。

展至科技生产的氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板已远销欧美、日韩及台湾等国家和地区，并广泛应用于半导体封装、人工智能、汽车灯珠、人脸识别、UVC杀菌元件、UVA固化、5G产品、IGBT模块等领域。公司即将上市的产品氧化锆陶瓷基板、蓝宝石陶瓷基板、氮化硅陶瓷基板将应用到大功率IGBT模块、超声波探测器、太阳能电池、航天航空及产品等领域。 展至科技成立至今不断创新发展、研发新产品（研发费用已超过2000万元人民币），现已拥有5项实用新型专利、1项发明专利，预计2021年年底公司专利将达14项。公司于2018年先后获得ISO 9001:2015体系认证及IATF 16949：2016汽车质量管理体系认证，并于2020年年底获得高新技术企业认证。