Mo-Cu Trägerplatten für LED Chips: Neuer Verbundwerkstoff gegen Rissbildung in Halbleiterstrukturen
PLANSEE Hochleistungswerkstoffe hat mit dem Werkstoff Mo-Cu R670 eine neue Halbleiterträgerplatte zur Wärmeabfuhr in LEDs entwickelt. Mit exakt demselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie Saphir reduziert das Material mögliche Defekte in der Halbleiterstruktur. So trägt Mo-Cu R670 zu einer zuverlässigen Herstellung von LED-Chips bei und steigert die Effizienz der Lichtquelle.
(IINews) - Beim gängigsten Herstellprozess für weiße LED-Chips (blaues Licht Spektrum) werden galliumnitrid-basierte Halbleiterschichten (GaN) mit Hilfe von Epitaxie-Verfahren (MOCVD) auf ein Substrat aus Saphir (Al2O3) aufgewachsen. Auf die Halbleiterschichten kommt danach eine metallische Trägerplatte zur Wärmeabfuhr. Sie wird mit unterschiedlichen Verbindungsverfahren bei sehr hohen Temperaturen mit dem Halbleiter verbunden. Eingebrachte Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungen können zu Materialrissen und Strukturdefekten führen. Um diese zu vermeiden, muss der Metallträger den gleichen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) wie Saphir aufweisen.
Meist wird als Trägerplatte Molybdän eingesetzt. Der Werkstoff hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und ist besonders hitzebeständig. Molybdän trifft allerdings nicht exakt den thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Saphir (Al2O3). Speziell für hochtemperatur-gebondete, saphirbasierte LED-Chips hat PLANSEE deshalb Trägerplatten aus dem Molybdän-Kupfer-Verbundwerkstoff R670 entwickelt. Bei Raumtemperatur hat R670 eine thermische Leitfähigkeit von 170 W/mK und mit 6,7 ppm/K exakt denselben Ausdehnungskoeffizienten wie Saphir (Al2O3).
PLANSEE liefert seine Mo-Cu Trägerplatten optional mit Beschichtungen aus Nickel-Gold (NiAu), Ruthenium, Chrom, Silber und anderen Kontaktmaterialien. Diese Beschichtungen schützen die Trägerplatte vor Korrosion und optimieren die Oberflächeneigenschaften für den anschließenden Bondingprozess.
Als einer der weltweit führenden Hersteller von hochschmelzenden Metallen und Verbundwerkstoffen liefert PLANSEE neben metallischen Trägerplatten zur Wärmeabfuhr zahlreiche weitere Komponenten für die Produktion von LED-Chips und LED-Packages. Dazu gehören Ofenbauteile und Schmelztiegel aus Molybdän und Wolfram für die Saphirzucht, Komponenten für MOCVD/MBE Anlagen, Verdampferschiffchen und –wendeln für die Herstellung von metallischen Spiegel- und Barriereschichten und Thermal-Management-Komponenten wie beispielsweise Basisplatten für High-Power-LED Packages. Mehr Informationen über PLANSEE finden Sie unter www.plansee.com
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Unternehmensinformation / Kurzprofil:
PLANSEE SE gehört zu den weltweit führenden Konzernen in der Pulvermetallurgie. Das österreichische Privatunternehmen, das 1921 gegründet wurde, ist Experte für hochschmelzende Metalle und Verbundwerkstoffe. Wo herkömmliche Materialen versagen, kommt PLANSEE ins Spiel. Sei es in der Elektronik, der Medizinindustrie, der Beschichtungs- und Schweißtechnik oder im Hochtemperatur-Ofenbau. PLANSEE deckt den gesamten Produktionsprozess, vom Pulver übers Halbzeug bis hin zum fertigen Endprodukt, ab.
Datum: 06.03.2012 - 13:25 Uhr
Sprache: Deutsch
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