金刚石具有带隙宽、、热导率高、、、、耐高温、、、抗酸碱、、、、抗腐蚀、、、、抗辐照等优越性能,,,在高功率、、、、高频、、、、高温领域等方面发挥重要作用,,被视为目前最有发展前途的宽禁带半导体材料之一。。。。
目前,,,大功率 LED 灯管普遍存在高功率下结温过高、、传统散热体积大、、、热膨胀不匹配、、、、以及散热效率面临瓶颈,,,,功率密度上不去等现实问题。。。。LED灯若工作时散热不良,,,,这些热量会集中在芯片附近,,,导致结温升高,,进而直接影响灯具性能。。。金刚石热沉片凭借其优异特性能在迅速导热降低结温温度、、提升发光效率和光衰稳定性、、、显著延长LED寿命和降低热应力,,,,提升可靠性四个方面发挥重要作用。。。。
在 LED 灯管中金刚石热沉片的实际应用方案
(1)金刚石衬底
主要路线有两种,,,,一是让LED 外延层直接生长在单晶金刚石上,,,,热阻最低,,,,适合超高压、、超高功率 LED;二是通过晶圆键合技术,,把 GaN 面贴到金属化单晶金刚石上,,再激光剥离掉原来的蓝宝石衬底,,,最终形成键合层,,主要用于大功率 LED 灯管、、、、UV 器件。。
(2)金刚石热沉片 + 倒装LED芯片
将LED 倒装芯片共晶焊在金刚石热沉上,,使金刚石背面金属化,,,,再焊接到铝基板或铜基板,,,最终贴合灯管铝型材外壳散热,,此种方法路径最短、、、效率最高且出光效率高,,,,适合客户用于高端商用/工业灯管。。

(倒装LED结构示意图)
(3)金刚石薄膜覆铜基板
主要方式是将金刚石膜 + 铜层复合,,把金刚石作为绝缘散热层,,,,表面直接做铜线路,,,LED 芯片直接贴装在上面,,,,省去一层热沉。。。。其兼具高导热、、绝缘与布线能力,,,,适合 LED 灯管的模块化散热基板。。此方案适合客户用于标准化大批量灯管的生产。。

三耳重工(厦门)半导体科技有限公司作为一家专注于宽禁带半导体材料研发、、生产和销售的国家高新技术企业,,,可提供尺寸、、、、厚度、、形状定制化的高质CVD金刚石热沉片,,致力于为国内外客户提供优质高效的半导体材料解决方案。。。