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大道至简(II):弗洛里光电材料实现通过点胶形成SMD LE

日期: 2022-08-14 11:15:58 来源:OD电竞 作者:OD平台网站

  LED业界一直在改进荧光粉的涂敷技术,以期达到提高照明白光的品质。最近,弗洛里光电材料(苏州)有限公司成功实现了通过点胶形成SMD LED荧光粉保形涂层(White LED Conformal Phosphor Coating via Dispensing)图1和2。

  图1. SMD荧光粉保形涂层:使用高折光率、有机硅沉淀胶H30,通过点胶实现荧光粉保形涂层(2835 SMD支架)。

  图2. SMD荧光粉保形涂层:使用高折光率、有机硅沉淀胶H30,通过点胶实现荧光粉保形涂层(7020 SMD支架)。

  目前白光照明LED器件普遍采用的是灌封封装工艺技术(Encapsulation),即将荧光粉与有机硅胶按照一定比例混合后,通过点胶(Dispensing)注入已经完成固晶和金线绑定的支架上,完成LED芯片表面的荧光粉涂覆。此制程由于工艺简单、生产成本较低且生产效率高,而被业界广泛使用。然而在此传统工艺中,荧光粉层的厚度和分布位置难以得到精确控制,这对成品LED的出光均匀性造成了极大的不良影响。

  荧光粉保形涂层(Conformal Coating)工艺是现在LED封装技术发展的一个重要方向,国际上先进的白光LED生产厂家(Cree、Philips Lumileds、Osram等)都已经完成了各自的保形涂层技术开发并在其白光产品上得到成功运用。此技术可使荧光粉胶均匀地包覆在芯片表面,实现胶层厚度均匀化,并得到色温一致性好的出射白光,从而改善LED的光斑空间分布均匀性以及空间色度、亮度的均匀一致性情况。

  然而,荧光粉保形涂层所采用的工艺(例如电泳法、溶液蒸发法等)存在成本较高、操作复杂、生产效率较低等问题,仍有较大的改善空间。目前很多LED封装流程采用机械离心方式实现荧光粉在芯片表面的沉淀和均匀涂覆,但该方法主要适用于小尺寸的SMD支架,对于尺寸较大的支架,机械离心易产生硅胶外溢、荧光粉分布不均等问题。随着SMD LED功率的不断增大,目前急需一种新的应用于SMD贴片的荧光粉涂覆技术,即利用荧光粉在有机硅胶中的沉淀而形成聚集的荧光粉层。然而,由于荧光粉沉淀和有机硅胶的交联之间一直存在矛盾,前述的这一技术目标非常不容易达到。

  最近,弗洛里光电材料(苏州)有限公司成功实现了通过点胶在SMD LED支架形成荧光粉保形涂层(图3、图4)的技术。“2015年弗洛里光电材料成功实现应用于COB LED低折有机硅胶的荧光粉保形涂层。最近经过大量试验,弗洛里成功将通过沉淀达成荧光粉保形涂层的技术在高折有机硅胶产品得以实现。同样的产品在使用沉淀和固化流程后,相比于正常固化流程,可以达到更低的色温。尤其重要的是,沉淀胶摆脱了机械离心对支架尺寸的局限性,可以在更大尺寸或更大功率的SMD支架上进行应用。”弗洛里光电材料(苏州)有限公司总经理张汝志博士兴奋地表示,使用沉淀硅胶可以不涉及额外的设备投资,在更好地降低LED封装制造成本的同时,还可以进一步改善光的品质和散热情况,提高LED寿命,特别与目前发展迅猛的倒装芯片技术相搭配,效果更加显著。另外,在CSP LED封装中使用此款沉淀胶H30,也可以通过非常简单的工艺,实现飞利浦所采用的CSP LED结构(即荧光膜全覆盖,再加透明硅胶固定成型的五面出光CSP)。“大道至简是弗洛里研发和创新的思维指导。封装(包括LED和半导体封装)的实现和进步一直是材料、设备、工艺有机结合的结果,其中封装材料是关键的 Enabling Technology之一,通过材料的创新和改进,可以极大提高封装的性能并减少封装成本。”张博士介绍到。

  2015年LEDinside曾经报道过弗洛里光电材料(苏州)有限公司通过自主研发开发了应用于COB、大规模集成LED的低折光率荧光粉沉淀硅胶,该产品集高性能和高经济性于一身,不仅能够有效解决LED黄圈问题,改善LED耐温性能,提高光品质,同时还可以降低LED制造成本,大大提升中国LED产品的竞争力。目前该产品已经成功实现产业化,并受到国内各大封装厂商的追捧。

  据了解,弗洛里光电材料已自主研发出多款LED有机硅封装材料,包括耐高温的普通折光率LED有机硅封装胶A系列(适用于COB、大规模集成LED)、抗硫化性能好的高折光率LED有机硅封装胶H系列、耐紫外UV-LED有机硅封装胶U系列、LED封装用水溶性防硫化涂层 C系列、CSP LED封装用印刷胶WP系列和胶膜PF系列以及纳米透明UV胶EN系列等。其优秀的性能和品质受到广大客户的热烈欢迎并成为热门销售产品,已申请并授权多项中国专利和商标。在后续的报道中,将陆续推出弗洛里光电材料(苏州)有限公司其他的光电材料改进成果和颠覆性创新技术。

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