LED即Light-emitting diode中文名稱為發(fā)光二級(jí)管,LED作為燈具行業(yè)一種新型的照明技術(shù),被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的光源。
高溫尼龍是一種耐熱聚酰胺,可長(zhǎng)期在150℃環(huán)境上使用。在熱、電、物理及耐化學(xué)性方面都有良好的表現(xiàn)。特別是在高溫下仍具有高鋼性與高強(qiáng)度及極佳的尺寸精度和穩(wěn)定性。
二者相遇在一起,究竟能碰撞出怎樣的火花?我們拭目以待!
一、LED的簡(jiǎn)介
LED常用于通用照明,汽車照明,顯示屏等方面,主要分為直插式LED,SMD LED(表面貼裝發(fā)光二極管),集成COB(COB集成光源),LED燈絲,大功率LED,flash LED(閃光燈)等。而高溫尼龍?jiān)贚ED中的應(yīng)用,大部分就是在SMD LED(表面貼裝發(fā)光二極管)中。
圖 高溫尼龍?jiān)赟MD LED(表面貼裝發(fā)光二極管)中的應(yīng)用部位
可能在上面的圖片中大家看的還不是十分的直觀,小編為大家找到了一份關(guān)于SMD LED的封裝結(jié)構(gòu)體,十分直觀的可以看出整個(gè)SMD LED的結(jié)構(gòu)。
圖 SMD LED封裝結(jié)構(gòu)
上圖可以看出,一個(gè)SMD LED主要由:封裝膠,芯片,鍵合線,塑料支架,五金基板5部分組成。
圖 LED的封裝流程
而高溫尼龍主要的應(yīng)用就是LED支架,利用PPA塑料采用注塑工藝注塑結(jié)合到銅支架上,成型后內(nèi)部為一反射碗型來(lái)加強(qiáng)聚光及亮度,并保護(hù)芯片及內(nèi)部電路。
圖 金發(fā)科技PA10T LED反射支架
二、LED支架對(duì)高溫尼龍的要求
1. 熱變形溫度
因?yàn)镾MD型LED是需要用無(wú)鉛回流焊工藝來(lái)進(jìn)行貼片,所以必須要承受260℃~265℃的溫度。一般行業(yè)內(nèi)會(huì)把熱變形溫度卡在280℃以上,預(yù)留20℃左右的余量。
2. 初始白度/反射率
LED支架學(xué)名LED反射杯,顧名思義,會(huì)起到反射的作用,所以它的白度和反射率會(huì)直接影響它的反射率,初始亮度,芯片選擇,LED的成本等。如果白度低,反射效率就低,就要選用初始亮度更高的燈珠,就要選擇效果更好芯片,來(lái)達(dá)到高白度支架的效果,從而影響LED的成本。的類似于蝴蝶效應(yīng),一點(diǎn)點(diǎn)的影響了LED的成本。
圖 PPA的白度的影響因素
3. 烘烤/回流焊后黃變
在封裝的各制程都需要除濕和高溫烘烤固晶膠工藝,以及SMD回流焊,所以整個(gè)封裝的制程中基本都處在高溫環(huán)境下,所以高溫尼龍的黃變水平會(huì)直接影響LED的質(zhì)量和成本。黃變之后白度就會(huì)降低,白度降低以后會(huì)發(fā)生什么,上面已經(jīng)解釋過(guò)了。
4. 成型溫度/周期/流動(dòng)性
成型溫度較高,加熱功率就會(huì)高,
成型周期長(zhǎng),所涉及到了人力和產(chǎn)量就會(huì)有影響,
流動(dòng)性會(huì)影響產(chǎn)品的良率問(wèn)題。
這三個(gè)條件都直接影響到了LED封裝的成本。
5. 與金屬結(jié)合強(qiáng)度/氣密性
氣密封和結(jié)合強(qiáng)度就不僅僅是影響LED的成本這么簡(jiǎn)單了,會(huì)直接影響到LED的可靠性和壽命。更是企業(yè)的聲譽(yù)問(wèn)題,當(dāng)你家的LED壽命遠(yuǎn)不及其他家的LED,即使你價(jià)格便宜,在業(yè)界的口碑也會(huì)受到影響,被冠以低端的名頭。所以此方面至關(guān)重要。
6. 力學(xué)強(qiáng)度/韌性
力學(xué)強(qiáng)度就是很基本的指標(biāo)了。主要還是根據(jù)不同的LED來(lái)選擇。
7. 吸水性
尼龍是吸水性比較強(qiáng)的材料,但是高溫尼龍的吸水性已經(jīng)很低了,但是LED對(duì)其吸水率還是有一定的要求,會(huì)影響到成型的烘干時(shí)間另一個(gè)是產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性,如果支架的吸水性比較大的話,可能會(huì)影響到后期的硫化以及其他過(guò)程。
8. 其他關(guān)注點(diǎn)
是否有鍍銀層發(fā)白,硫化?
銀層發(fā)白,硫化會(huì)導(dǎo)致焊線不良,加快光衰,死燈。
是否影響固晶膠、封裝膠固化?
部分含硫、磷等的添加劑或逸出物會(huì)導(dǎo)致固晶膠、封裝膠固化中毒,導(dǎo)致固化不良或不固化。
以上是一些總結(jié)性的要求,但在實(shí)際的使用中,可能不需要滿足這么多條件。具體根據(jù)LED的應(yīng)用范圍不同,對(duì)高溫尼龍材料的要求也會(huì)有所不同。例如:裝飾用途的LED和照明用途的LED對(duì)材料的要求肯定會(huì)不一樣,下面簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)LED的應(yīng)用范圍以及對(duì)材料的要求。大家簡(jiǎn)單了解一下
應(yīng)用范圍 | 應(yīng)用特點(diǎn) | 材料要求 |
燈飾、小尺寸背光 | 對(duì)光衰不敏感 | 白度、黃變要求相對(duì)較低 |
照明,大尺寸背光 | 高亮度、低光衰 | 白度、黃變要求高,抗硫化要求高 |
戶內(nèi)顯示屏 | 尺寸小,亮度要求較低、高可靠性 | 一般黑色,尺寸穩(wěn)定性高、加工性能好 |
戶外顯示屏 | 亮度要求較高、高可靠性、高耐氣候性 | 白度、黃變要求高,氣密性、耐候性要求高,低熱膨脹系數(shù) |
三、LED中高溫尼龍材料的發(fā)展趨勢(shì)
在顯示屏方面會(huì)對(duì)清晰度的要求越來(lái)越高,清晰度對(duì)像素尺寸的大小是有更高的要求,現(xiàn)在可以做到一個(gè)像素點(diǎn)大概1mm左右,所以要求流動(dòng)性,和尺寸穩(wěn)定性等可能會(huì)更高。
在照明方面,更大的功率,PPA和PCT存在一定的競(jìng)爭(zhēng),能不能把PPA的應(yīng)用上限提高,例如使用上限提高到,0.8w甚至更高,去搶占PCT的市場(chǎng)。
更高的生產(chǎn)效率,縮短成型周期,來(lái)提升產(chǎn)能,增大效益。
圖 LED的未來(lái)發(fā)展對(duì)高溫尼龍的要求
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