で発光ダイオード（LED）技術効果的な熱放散が重要です。過熱により光出力が低下し、蛍光体の劣化が促進され、耐用年数が短くなります。熱伝導率を向上させる 1 つの方法 - の紹介炭化ケイ素（SiC）ヒートスプレッダ、基板、または複合材料 (Al‑SiC、Cu‑SiC など) に使用されます。比較する場合D50 10 μm、純度88%および90%のSiC2%の不純物の違いが大きな影響を与える熱伝達なぜなら、それはフォノン散乱のレベルと熱的に不安定な相の存在を決定するからです。
会社鎮安、持っている30年の経験熱複合材料用の SiC の供給および以下に基づく認定ISO/SGS、構成がどのようなものを提供するかを詳しく説明しますLEDの放熱性が向上。
1. LEDにとってSiCの熱伝導率が重要な理由
LED は活性領域 (p-n 接合) で熱を発生します。熱がすぐに放散されない場合:
転移温度が上昇→放射効率が低下します。
蛍光体や封止剤の劣化が促進されます。
作業リソースが削減されます。
SiC は高い熱伝導率（修飾に応じて - 最大 120 ～ 200 W/(m K)）を持ちますが、複合材料やセラミックでは、この値は次の条件によって決まります。
結晶格子の純度。
粒子サイズと分布。
フォノン（セラミック内の熱媒体）を散乱させる不純物と粒界の存在。
2. D50 10 µm SiC - 微細フィラー
D50 10μm- の平均粒径は 10 µm で、金属またはセラミックのマトリックスに良好に充填されます。
良好な濡れ性と清浄度が確保されていれば、小さな粒子により界面での熱抵抗が減少します。
D50固定時SiC の純度によって、SiC 格子がどの程度高い熱伝導率を維持し、追加の障壁を作らないかが決まります。。
3. 純度の影響: 88% 対 90%
SiC 88%: ~12% の不純物 (SiO₂、遊離 C、Fe、Al の酸化物など)。
SiC 90%: バルクで純粋な炭化ケイ素よりも不純物 - が約 10% 多い。
不純物が熱伝達を妨げる仕組み
フォノン散乱
SiC 内の熱伝達はフォノン (結晶格子の振動) によって行われます。不純物や欠陥により格子の規則性が崩れ、フォノンの平均自由行程が減少します →熱伝導率が低下する。
導電率の低い耐熱相の形成
たとえば、SiO₂ および一部の金属酸化物の熱伝導率は、SiC の 5 ～ 10 分の 1 です。それらは粒界で熱障壁として機能します。
マトリックス界面での熱抵抗の増加
不純物は粒子の表面エネルギーを変化させ、濡れ性を損ない、金属 (Al、Cu) との強力な熱結合の形成を妨げます。
熱的不安定性
高温での長時間の動作中に、不純物が酸化または反応して構造が劣化し、熱抵抗が増加する可能性があります。
SiC90%のメリット
フォノン散乱が少ない- きれいな格子は理論値に近い熱伝導率を提供します。
熱障壁の減少- 不純物含有量が低いため、導電率が低い境界の数が減少します。
マトリックスとの接続が向上- の純粋な粒子は濡れが良くなり、緊密な熱接触が形成されます。
動作時の安定性時間の経過に伴う熱伝導率の低下が - 少なくなります。
4. LED-コンポーネントの熱伝達の比較
|
パラメータ |
SiC 88% |
SiC 90% |
|---|---|---|
|
不純物含有量 |
~12% |
~10% |
|
フォノン散乱 |
より高い |
下に |
|
熱伝導率（複合） |
下に |
より高い |
|
境界における熱抵抗 |
より高い |
下に |
|
Стабильность при T >100度 |
適度 |
高い |
|
p-n接合からの熱除去 |
効果が低い |
より効率的 |
|
LEDの寿命 |
少ない |
より長い |
結論:D50 10 µm の SiC 90% は LED の熱放散に優れていますフォノン散乱が少なく、熱障壁が少なく、動作条件下で安定した熱伝導率が得られるためです。
5. 実践的な推奨事項
のためにハイパワーLED(車のヘッドライト、街灯、プロジェクター) - 過熱を最小限に抑え、明るさを維持するには、SiC 90% を選択してください。
で金属セラミック基板(AlSiC、CuSiC) 純粋なフィラーは、熱除去効率を高め、熱応力を軽減します。
で小型化(ディスプレイ、モバイル機器用 LED) 熱伝導率の向上により、放熱器のサイズを小さくすることができます。
純度がわずかに向上するだけでも、局所的な過熱のリスクが軽減され、LED の寿命が延びます。
6. ケーススタディ
自動車用 LED ヘッドライト用ヒート スプレッダーのメーカーは、AlSiC- 複合材料の SiC 88% を SiC 90% (D50 10 μm) に置き換えました。
複合材料の熱伝導率は次のように増加しました。15%。
ベンチテストでは、p- 接合温度が 8 度低下しました。
加速劣化データに基づいて、ヘッドライトの耐用年数が 20% 延長されました。
7. ZhenAnを選ぶ理由
30年の経験熱複合材料用のSiCの製造。
D50 (±0.5 µm) および純度 (88%、90%、最大 99%) を正確に制御します。
認証ISO/SGS- 安定した組成、最小限の不純物。
AlSiC、CuSiC、セラミック基板の個別バッチ。
LED業界、オートエレクトロニクス、パワーエレクトロニクスに世界的に供給しています。
結論
でD50 10μm炭化ケイ素は LED の熱放散に 90% 優れていますフォノン散乱が少なく、熱障壁が少なく、高温での安定性により、SiC 88% よりも優れています。これにより、ジャンクション温度を下げ、発光効率を高め、LED 製品の寿命を延ばすことができます。
必要な熱伝導率を備えた SiC を選択するには、ZhenAn の専門家にお問い合わせください。
よくある質問（FAQ）
Q1: 不純物が SiC の熱伝達を妨げるのはなぜですか?
A: 結晶格子を破壊し、フォノン散乱を引き起こし、熱伝導率の低い境界を作成します。
Q2: 88% SiC を低電力 LED に使用できますか?
A: はい、熱負荷が低い場合は可能ですが、90% SiC の方が安定性と耐用年数が優れています。
Q3: 熱伝導率にとって、純度よりも粒子サイズの方が重要ですか?
A: サイズはパッキングとダイの接触に影響しますが、純度は SiC の内部熱伝導率と熱障壁を決定します。
Q4: ZhenAn は D50 10 um SiC 90% を供給していますか?
A: はい、D50 10 µm および認定組成の SiC 90% を製造しています。
Q5: 清浄度は LED の寿命にどのような影響を与えますか?
A: よりクリーンなフィラーは熱伝導性をより長く保持し、熱劣化を軽減します。
ZhenAnを選ぶ理由
安定した品質- 原材料と生産プロセスの厳格な管理、各バッチの証明書とテストレポートによるサポート。
あらゆる種類の冶金材料- 炭化ケイ素、合金鉄、シリコン、粉末、ワイヤー、マンガン、および冶金および鋳造生産用のその他の工業用材料。
技術仕様に従った納品- 特定の技術プロセス用のパッケージのブランド、化学組成、割合、タイプを選択する機能。
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合理的な購買経済学- は実際の生産効率と有利な価格性能比を重視します。
