Cambridge Nanotherm widmet sich den UV-LED Temperaturmanagement Herausforderungen

23. Mai 2017
Neue Lösung verbindet Robustheit und Herstellbarkeit von Aluminium mit der hohen thermischen Leistung von AIN

Das Thermal-ManagementUnternehmen Cambridge Nanotherm hat Nanotherm DMS, eine direkt-metallisierte einseitige Wärmemanagement-Lösung für UV-LED-Module, ins Leben gerufen.

UVA-LEDs verdrängen traditionelle UV-Lampen in der industriellen Druckindustrie, beschleunigen die Druckzeiten und reduzieren die Kosten. UVC LEDs öffnen auch Anwendungen wie tragbare Sterilisationsgeräte, die Millionen mit sauberem Trinkwasser versorgen können, oder versetzt Sie in die Lage, Ihre Zahnbürste beim campen zu entkeimen.

Allerdings stellen UV-LEDs eine signifikante thermische Herausforderung dar. UVC-LEDs konvertieren oft nur 5 Prozent der Leistung in Photonen. Der Rest muss als Wärme über die Basis der LED zu einer wärmeleitfähigen Leiterplatte abgeleitet werden, um die Überhitzung der LED-Düse zu vermeiden.

Da kürzere Wellenlängen von UV-Licht organisches Material abbauen, ist die Wahl der PCB oft auf anorganische Materialien beschränkt, wobei kostengünstige metallplattierte PCBs (MCPCBs), die auf einer organischen Epoxy-basierten dielektrischen Schicht beruhen, diskontiert werden. Es werden Keramiken wie Al2O3 oder AIN eingesetzt, aber sie präsentieren den LED-Designern ein Dilemma – einfache, aber kostengünstige Al2O3 (25W / mK) oder leistungsstarke aber teure AlN (140-170W / mK). Keramik ist auch spröde und anfällig für Rissbildung, weit weg von ideal für neue tragbare Anwendungen und gleichermaßen ein Thema für industrielle Anwendungen – überdreht man eine Schraube, geht das PCB-Modul zu Bruch.

Cambridge Nanotherm hat Nanotherm DMS entwickelt, um diese Probleme zu lösen. Es verbindet die Robustheit und Herstellbarkeit von Aluminium mit der hohen thermischen Leistung von AIN und als Dünnschicht-Verarbeitung, ist es völlig anorganisch.

Nanotherms direkt metallisierte einseitige Leiterplatte (Nanotherm DMS) nutzt ein weitgehend patentiertes elektrochemisches Oxidationsverfahren (ECO), um die Oberfläche des Aluminiums in eine dielektrische Aluminiumoxidschicht umzuwandeln. Dieses nanokeramische Aluminiumoxid hat eine Wärmeleitfähigkeit von 7,2 W / mK, die mit nur zehn Mikrometern dick ist und mit einem direkten Metallisierungsprozess eine thermische Gesamtleistung von 152 W / mK ergibt.

Während dies den sehr besten und teuersten AIN-Substraten etwas unterlegen ist, erlaubt die mechanische Robustheit der Nanotherm-Metallplatte bessere Ansätze zur Montage, so dass die gemessene Systemleistung die von AlN übersteigt.

Cambridge Nanotherm Vertriebs- und Marketingdirektor Mike Edwards sagte: „UV-LEDs eröffnen unglaubliche neue Möglichkeiten für Anwendungen, die vom Lebenswandel bis zum Lebensstil verändern. Die Herausforderung für Modulhersteller bleibt, wie man thermische Anforderungen mit Kosten und Praktikabilität ausbalanciert. Mit Nanotherm DMS gibt es jetzt eine Option, die die Leistung der Keramik mit der Robustheit und Herstellbarkeit von MCPCBs zusammenbringt und dabei völlig anorganisch ist und sich nicht abnutzt.“

Er fügte hinzu: „Nanotherm DMS ist entworfen, um die äußerst anspruchsvollen Anforderungen der UV-Industrie zu erfüllen und bietet die einzige Alternative der Keramik auf dem Markt. Wir arbeiten mit unseren Kunden auf einige wirklich spannende Anwendungen, die die einzigartigen Eigenschaften von Nanotherm DMS nutzen und freuen uns darauf, mehr zu helfen. „

Quelle: https://www.compoundsemiconductor.net/article/101554-cambridge-nanotherm-addresses-uv-led-thermal-management-challenges.html

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