破茧成蝶,阻燃绝缘片的应用领域有哪些365bet亚

2019-11-09 21:56栏目:通讯产品
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阻燃绝缘片系列产品的应用于以下领域的阻燃绝缘用:

材料的选取标准。相关材料的选择应根据需要须满足一定的物理特性:如焊接材料的焊接稳定性、导热及导电能力,封装材料的透光性、热稳定性、抵抗外力能力及硬度、密度、折射率均匀性及稳定性、吸水性、混浊度、最高长期工作温度、防静电等。

倒装芯片的实质是在传统工艺的基础上,将芯片的发光区与电极区不设计在同一个平面这时则由电极区面朝向灯杯底部进行贴装,可以省掉焊线这一工序,但是对固晶这段工艺的精度要求较高,一般很难达到较高的良率。

电气设备,如定时器、开关等。

封装支架的设计及制备

EMC(Epoxy Molding Compound,热固性环氧树脂)不但带动具备供应力的台湾LED厂晶电、亿光、隆达、东贝、新世纪今年第3季迎旺季之外,也让台厂在大陆照明市场可与美国科锐一较高下。

通用照明灯具。

荧光粉的喷涂涂覆技术。考虑到平面荧光粉涂覆工艺可以实现荧光粉土层的浓度、厚度及形状的可控性。实现出光光斑空间分布的均匀性及管间色度、亮度的均匀性等。

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家电产品,如吸尘器、慢炖锅、电饭煲等。

对LED进行一次光学设计。采用光学设计模拟软件(如TracePro等)针对倒装芯片、封装支架、模粒、出光透镜等进行设计。目的是实现最佳的出光效率。

EMC中文名为环氧塑封料,又称环氧模塑料、是IC(Integrated Circuit)封装制造中的主要原材料之一。伴随着IC封装技术的发展,EMC作为主要的电子封装材料也得到了快速的发展。EMC以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点,占据了整个微电子封装材料97%以上的市场。现在,EMC更是将触角伸至半导体器件、集成电路、消费电子、汽车、军事、航空等各个封装领域。EMC因其卓越的耐热性及适合大规模现代化生产,为其在LED封装应用领域提供极佳解决方案。

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随着LED功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。由此可见,研究高取光效率、低热阻、高可靠性的封装技术是大功率LED走向实用及产业化的必经之路。

随着LED照明市场起飞,加上背光用LED规格的改变,中功率市场一跃而成2016年LED产业主流规格,产值首度超越高功率市场,EMC和Flip-Chip产品随着中功率市场兴起而成为2016年的闪亮之星。新技术的引进无疑加快了LED行业发展的脚步,推动了LED的普及。

LED封装粘结垂直倒装芯片时,传统工艺是用导电硅胶、银胶或金锡合金共晶的焊接方式将芯片固定在电路板上,这样的工艺不但粘接材料成本高,而且对使用的设备要求也高。然而,一直以来没人来改变这这种成本高的工艺做好,因为在固有的概念中,电路板金属之间的粘接只能用导电材料。而实际上,换种思路,如果将电子电路板金属电极焊盘表面优化为粗糙表面,该粗糙表面形成的粗糙面或点,与具有相对较小平均粗糙度的LED倒装芯片金属电极接触就已经实现导电,接下来做的就是将两个金属间空隙用粘接剂充填,绝缘片是最好的充填剂。

LED产品模型结构散热情况的软件模拟、分析及结构参数的优化。根据设计的样品模型,采用相关的模拟软件分析模拟结果,通过改变结构参数对LED模型进行优化,以获得具有极佳散热能力的优化LED产品模型。

EMC因其高耐热性而备受瞩目,为追求高性价比,在LED业界超电流使用已成共识,然则超电流使用也是风险与机遇并存,其中最大风险莫过于热量的处理。目前业界EMC通用封装工艺为:采用正装/垂直结构中、小功率芯片,低导热的绝缘胶作为芯片粘接胶,然后焊线、点粉、切割从而实现成品制作。

电气混合动力自行车、汽车的电池、电源转换器等设备。

针对市场需求,日亚化学在2015年3月研发出覆晶(Flip-Chip)LED新技术——“直接安装晶片”(DirectMountableChip),尺寸是1010规格,就是1mmx1mm,已经在2015年10月开始量产,未来将陆续导入照明及液晶应用,预估2016年量产规模将达2015年的3倍。日亚化学特别提到,DMC的产品,目前的成本还是相对较高,但未来在新的设备投资下,预期成本可以进一步降低。

大陆照明厂寻找替代材料时,EMC作为封装支架的概念技术成了高性价比的绝佳选择,随着台湾LED相关供应链厂快速推出相关导线架、芯片、封装产品,且成功出货,并可有效降低单一照明成品的成本达2~5成,也带动这波EMC在下半年可望一跃成为大陆照明厂的主流技术。

最近,某公司向本小编展示了他们的最新专利,用绝缘片粘接LED芯片。 不用锡膏,不用导电胶,用绝缘片粘接LED芯片,LED发光更明亮。下面就让本小编给大家讲解下其中的方法以及阻燃绝缘片的应用领域都体现在哪些方面,想要了解的小伙伴可以随本小编一起来看看!

同时,产业界也在紧密跟进。部分厂家以倒装技术为基础,推出了晶片级CSP封装产品。如:台湾晶电推出了最新的无封装晶片技术ELC、台湾台积固态照明的无封装PoD模组、Philips Lumileds推出的LUXEO NFlip Chip、LUXEONQ、CREE的XQ-B,XQ-ELED产品等。三星最近推出最新的覆晶产品,包括有中功率型LM131A、高功率型LH141A以及筒灯模块等。

EMC是采用改性Epoxy材料和蚀刻技术在Molding设备封装下的一种高度集成化的框架形式,蚀刻铜基板使得Epoxy与铜基板支架有更大的接触面积,且相对于PPA等热塑性塑胶EMC本身粘接力较强,使得EMC产品在防潮气及红墨水渗透方面优势得天独厚,该封装形式源于IC封装,却又有别于IC封装。由于材料和结构的变化,使得EMC产品具有高耐热性、抗UV、高度集成,承受大电流,体积小等显著特色。尤其是抗UV性能的大幅提升,使得EMC产品应用领域大幅扩展,可以应对室外照明及汽车照明等潮湿恶劣环境中,将对业已成熟的高端陶瓷封装产品形成有利冲击。

按着这一技术路线,在粘接剂性能上改进,在粘接技术上创新,实现了用绝缘片粘接LED芯片的首创并申请了专利。用此法,粘接成本是原来的十分之一,所需设备简单。而且粘接后间距小,LED体积缩小,透明度提高,使LED发光率更高更亮。因此,专家表示,此技术推广可为LED行业带来巨大的效益。

②为避免两电极在共晶时熔合,根据芯片的大小及电极位置设计一个具有合适高度和大小的绝缘中间阻挡层。

每一个行业的发展都要经历起步,发展,成熟,衰退的过程,当然LED行业也不例外,正处于行业发展期,必然是劣质与优良同在,精华与糟粕共存,市场竞争日趋白热化。LED企业要想“破茧成蝶”就必须去芜存真,不断革新核心技术;缺乏核心技术创新的LED企业,日子越来越不好过,掌握前沿技术有利于企业立于不败之地。回首2013年,整个LED技术市场不断推陈出新,频现新技术新热点关键词。EMC,覆晶、倒装、免封装等掀起技术市场高潮。

覆晶(Flip-Chip)技术,也称为倒晶封装法,是一种在IC封装技术领域成熟的芯片封装工艺。因为能满足上述高性能封装的要求,基于覆晶技术的功率LED封装被认为是封装功率型高亮度LED的关键技术及发展趋势。

优势:通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层,由P/N结髮光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳,为获得良好的电流扩展,需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展,Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此,器件的发光效率就会受到很大影响,通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什麼情况下,金属薄膜的存在,总会使透光性能变差。此外,引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。采用GaNLED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。

覆晶结构由基板、UBM、焊球及芯片组成。将芯片与基板相连接的方式常采用共晶焊技术(Eutectic welding)。共晶焊又称低熔点合金焊接,具有热导率高、连接电阻小、散热均匀、焊接强度高、工艺一致性好等诸多优点,所以特别适用于大功率、有较高散热要求的功率器件的焊接。它的基本特点是:两种不同的金属可以在远低于各自熔点的温度下按照一定的比例形成合金。常见倒装LED的共晶金属层一般为Au/Sn合金,Au80Sn20的共晶温度为282℃。

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GaN基发光二极管作为新一代的环保型固态光源,已经成为产业界的关注焦点。1992年,有“蓝光之父”之称的中村修二成功地制备出了Mg掺杂的p型GaN,随后在1993及1995年采用InGaN/GaN异质结结构成功制备了高亮度的蓝光LED,并因此而斩获了2014年度的诺贝尔物理学奖。

由于大功率商业照明逐渐向大电流、高亮度、多集成方向发展的需要,带金线的正装芯片、垂直芯片封装技术存在着一些不可避免的劣势,如金线虚焊、浪涌冲击、耐大流能力不足、封装硅胶热胀冷缩造成金线断裂、制程中金线影响良率等问题。

2001年,覆晶LED由Wierer等人首次提出,其光提取效率提高到了正装结构的1.6倍。2006年Shchekin等人在倒装AlGaInN LED芯片的基础上制作出薄膜倒装结构的LED芯片,该结构采用激光剥离技术去除蓝宝石衬底并减薄了n-GaN下方的本征GaN材料,LED芯片的光输出功率较普通倒装结构提升了两倍,在350mA电流驱动下,该结构的外量子效率达到36%。围绕了提高光提取效率、提高散热性能、倒装焊技术等方面,GaN基倒装LED做了很多学术方面的研究工作。

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国内外技术发展及现状

倒装技术

两种共晶方法均需支架可承受金锡融化温度,要求基板表面的镀金层粗糙度小于2微米,否则会造成熔融共晶材料不能完全填充界面不平的地方,不仅仅会增大器件的热阻,甚至使得芯片与基板的结合不稳固,影响封装质量等。

倒装晶片之所以被称为“倒装”是相对于传统的金属线键合连接方式(WireBonding)与植球后的工艺而言的。传统的通过金属线键合与基板连接的晶片电气面朝上,而倒装晶片的电气面朝下,相当于将前者翻转过来,故称其为“倒装晶片”。

以下对功率型GaN基LED光电器件覆晶倒装焊产业技术进行研究,介绍LED光电的发展历程、产品应用、研究方法、技术路线以及解决的关键问题。

该种倒装结构一方面在避免了金属电极对出射光遮挡的同时,还增大了出光界面处的全反射临界角,因此可以有效地提高光提取效率;另一方面,金属电极微凸点与导热系数高的硅、金属或陶瓷等基板直接接触,使得电流流通的距离缩短,电阻减低,热产生量降低,同时这样的结合使得热阻较低,可以很好地提高散热能力。此外,由于没有正面出光处金线的影响,白光LED产品的荧光粉涂覆工艺相对容易实施,尤其是荧光粉喷涂等工艺,其产品的光色一致性都将得到很大的提高。与传统封装相比,倒装结构还具有更简单的封装过程、更低的封装成本、更高的封装良品率等优势。

需要解决的关键问题

此外,新固晶材料也随之出现了。2014年1月,Dexerials展示了导电接着剂,导电粒子只有5微米大小,使用导电胶,强力接着在基板上后,使得P/N极完全绝缘,最后导电粒子破裂后,完成电流导通。目前的Au/Sn合金的共晶需要300℃以上的操作温度,而使用LEP导电胶,操作温度控制在180℃附近,所以导热基板的选择性更多,可使用玻璃基板与PET基板。因此,从晶片、基板与设备各阶段都可以节省成本,而LED厂商仅需购买热压机搭配LEP导电胶,预估整体成本将比Au/Sn共晶的方式降低约30%。

研究方法及技术路线

当有人说LED封装初中生都会做,日亚化学笑了。说这种话的那些人和那些媒体记者普遍是大学学历,然而给他们原材料和仪器设备独立做一个LED封装产品,他们肯定做不出来。内行看门道,外行看热闹。这个世界上总有一种人,看到“一二三”就会说写字不过如此简单。

①高导热率的导热基板材料,可供选择的材料有铝板(导热系数为231W/m.K),铜板,陶瓷材料氮化铝,硅等;

②将倒装芯片的正负两极精确对准封装支架的电路并黏结于支架底部,通过共晶焊工艺,控制温度,将倒装芯片牢固地焊接在支架上。

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①在封装支架的底部,将焊锡膏黏结于外接电路的正、负极上,在阻挡层位置处黏结具有一定高度的绝缘层,以避免两者的熔合,其高度要高于焊锡膏的高度。

倒装芯片的共晶焊接技术

基本研究思路是:LED模型的设计——散热能力的软件模拟、分析及优化——LED的一次光学设计——倒装芯片的焊接——涂覆荧光粉——LED产品成型。

目前,大功率、高亮度的白光LED已经成为了照明领域的发展热点。白光LED发光效率虽然已经达到了170lm/W,但离其理论值250lm/W尚有一定的差距,因此进一步提高其发光效率成为功率型白光LED的一个关键技术问题。一般来说,提高LED的发光效率有两种途径,分别是提高其内量子效率及光提取效率。另一方面,如何提高散热能力成为了功率型LED器件发展的另一个关键。

保证正、负电极在工艺过程中不会熔合成为一个关键问题。具体涉及到如何设计及制备中间阻挡层以实现正负电极的有效阻隔。

Molding或者透镜成型、成产品。根据一次光学设计结构,采用透明环氧树脂或硅树脂在芯片的出光上方molding成弧行透镜,以增加光提取效率。

出光效率,是技术上很重要的一个关键,避免在制造过程中,特别是焊接温度对覆晶芯片量子阱的损伤,导致出光效率的降低。

在过去传统的水平及垂直式晶片结构中,正面电极的吸收及GaN-Air界面全反射临界角等因素会很大程度上影响光提取效率;另一方面,传统封装结构中,LED芯片的热量需经由衬底蓝宝石(其热导率仅为38W/m.K)传导至导热基板,导热路径较长,从而芯片的热阻较大。而采用覆晶技术形成的倒装结构,将蓝宝石衬底芯片进行倒置,芯片直接焊接在导热基板上,电极在底部与基板相互连接,也就避免了传统封装中芯片高低差带来的打线困难的问题。此时出射光从芯片顶部透明的蓝宝石衬底出射。

将覆晶芯片牢固地通过共晶焊接技术焊接在基板上成为关键技术之一。具体涉及到电极的对准、共晶过程中的温度控制、固晶力度、芯片及基板表面的粗糙程度等。

荧光粉的喷涂技术,主要是荧光粉涂覆的均匀性、厚度及形状等。

LED封装全球领导者日亚化学十几年来孜孜不倦对LED封装技术进行研究,把别人没有的做到创造,把别人已有的做到创新,把大家熟知的做到极致。

共晶焊接分为直接焊接及助焊剂焊接。直接焊接是将底部有共晶合金的芯片在共晶机下直接热压共晶,共晶时压力不超过50g。该种方式无助焊剂、无清洗工艺、产量高,但一次性投入大。另一种共晶方式——助焊剂共晶,根据倒装LED芯片的电极尺寸,在基板上预先镀Au/Sn合金层,然后在基板上点助焊剂,将LED芯片固定在基板对应的合金层上,工业化生产过程中可以用普通固晶机换一种点胶头即可,再放入回流炉,使合金融化形成共晶焊焊接接头。该种工艺共晶焊剂的量比较难控制,回流曲线要根据不同的回流炉进行摸索,并且难以控制其稳定性,优点在于该工艺投入较小。

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