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超高導熱技術是如何走在LED照明市場的前沿?
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  • 2015-10-22 9:29:24
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第20屆廣州國際照明展在廣州舉行期間,多家企業攜最新技術亮相,主打LED基板導熱與散熱技術的蘇州熱馳光電科技有限公司從公司創辦起,連續五年帶著公 司的最新產品和技術參加光亞展。究竟是什么吸引了熱馳光電每年參見光亞展?這一次他們又為LED行業帶來什么新的技術呢?期間,OFweek半導體照明網編輯帶著相關疑問獨家專訪蘇州熱馳光電科技有限公司總經理林昕先生。

作為全球最大的照明展會,光亞展是每年照明產業發展的風向標。林總表示,熱馳光電是以材料技術和鍍膜共模技術為核心的高科技公司,從2011年公司成立開始就參加光亞展,為的是展現自己的導熱散熱品牌優勢,幫助LED企業解決產品的導熱散熱的問題,并通過展會中得到廣大客戶有效的反饋,再結合原有技術改進,能夠讓企業在LED行業中一直走在前列。

超高導熱技術在LED照明應用的前沿方向

LED是導熱典型材料之一,離不開散熱器的使用,但也有太多其他的物品需要應用散熱材料以提升壽命,諸如各種電器和電子產品的內部件,如果能將散熱器更 大范圍地應用和推廣,未來的電器產品也可以很好的提升使用率,增加使用壽命,減少回收。目前LED市場的原材料主要應用在LED線路板上,LED導熱散熱 通常是從芯片的熱、光的轉換效率、線路板、散熱器最后出去。林總表示,熱馳光電主要專注在線路板上,使LED光源產生更好的光效及更長的壽命。

LED發熱問題與傳統光源一樣,半導體發光二極體(LED)在工作期間也會產生熱量,其多少取決于整體的發光效率。在外加電能量作用下,電子和空穴的輻 射復合發生電致發光,在PN結附近輻射出來的光還需經過芯片(chip)本身的半導體介質和封裝介質才能抵達外界(空氣)。

林總表示, 目前市場上高導熱技術有一定的發展,而熱馳則是國內唯一一家具有該項技術的企業。熱馳超高導熱類金剛石鋁基覆銅板是一種基于傳統鋁基覆銅板結構,用創新的 物理氣相沉積技術在真空環境中形成以類金剛石材料為核心的絕緣層,從而摒棄了傳統熱壓合技術和高分子樹脂絕緣層,使鋁基覆銅板導熱能力提升百倍,接近于鋁 材的導熱率。此項技術突破點在于:(1)絕緣層的選擇,以類金剛石為核心的絕緣層替代高分子樹脂絕緣層,類金剛石材料導熱率達到800W/mK;(2)工 藝手段:用磁控濺射和離子束技術替代熱壓合技術。熱馳超高導熱類金剛石鋁基覆銅板的超級導熱性能得到歐司朗、飛利浦、科銳等公司的測試和良好評估,也受到 英國DK Thermal公司(領先的線路板加工企業)和美國貝格斯公司(領先的鋁基覆銅板生產企業)的關注。

據了解,超高導熱技術涉及超高導熱鋁基板,導熱能力超強,林總給OFweek半導體照明網編輯以鋁基板舉了個例子,他表示,普通的鋁基板導熱是2-3w的導熱系數,而超高導熱則達到100-200w。

熱電分離技術與超高導熱技術對比

熱電分離技術是在芯片制造的過程中,熱量通過底部的一個熱接觸面,直接跟銅接觸進行導熱,正負極分開走,而實際上熱電是一起走,目前熱電分離技術仍有很 多技術瓶頸還沒有突破。林總表示,熱馳光電2015年針對倒裝技術CSP推出創新產品解決熱電、靜電不能解決的問題,把超高導熱技術的應用范圍擴大。據了 解,目前科銳、臺灣半導體照明已與熱馳光電進行產業鏈的配合。超高導熱技術是LED照明技術發展的一個前沿方向,能夠引導LED技術上升到一個新的臺階, 未來超高導熱技術可以應用到芯片級、無封裝技術上,在LED照明市場逐漸替代現有的傳統LED技術。

藍寶石材料有缺陷 玻璃材料更出色

藍寶石材料應用在消費電子上而逐漸為大眾所了解,在LED照明應用上,目前已經有小尺寸的LED襯底采用藍寶石材料,但在大尺寸上難以實現,因為做襯底本身就需要用到很多廢料的,但做到一定大的功率時就沒有廢料。林總表示不贊成用藍寶石,從材料上講,一來是材料貴,二是技術發展不夠成熟,熱馳光電主打的 是玻璃材料,玻璃能夠做到比藍寶石更好。

舉個例子,燈絲燈是近幾年比較熱門的一個話題,特別是在2014年的光亞展會上,燈絲燈給 LED照明行業帶來新的技術氣息,燈絲燈有三部曲,即支架、封裝及封住燈泡(封泡)。據OFweek半導體照明網小編了解,現有的LED技術中封裝包括了 鍍金、打卸、涂膠三部分,而封泡技術,沿用了白熾燈上百年封泡技術,發展也比較成熟,而關鍵在于支架。林總表示,熱馳光電的不同之處正在于支架,藍寶石、 玻璃、陶瓷這些材料很難做到金屬化,而熱馳光電的鍍膜技術能夠做到金屬化處理,把LED發熱通過金屬層進行導熱,所以燈絲燈的金屬結合方式是通過金屬化處 理焊接起來的,在封裝成本上來看,導熱會比其他處理方式更好。倒固技術對長度尺寸有很大的限制,而熱馳光電的支架長度、寬度通用性很強。據小編了解,相對 于藍寶石來說,玻璃可以說是成本超低。如果玻璃能做出藍寶石的特性,對LED照明企業來說何樂而不為呢!

超高導熱技術的基板應用在LED照明更實用、配合度更高

基板是制造PCB的基本材料,具有導電、絕緣和支撐三個方面的功能。印制板的性能、質量、制造中的加工性、制造成本、制造水平等,在很大程度上取決于基板材料。

從線路板來講,是一個三明治的結構,銅鋁絕緣層,傳統方法是增加陶瓷粉,導熱問題卻無法解決。導熱跟絕緣是矛盾體,無機或膠水是絕緣的,不導熱也不導電,熱馳就在這對矛盾體中找到一個平衡點,解決目前LED的技術瓶頸。

據了解,現在市場上都是以臺灣廠家直接做成線路板,而熱馳光電卻是提供材料給線路板廠家用基板材料蝕刻做成線路板。林總表示,在好的基板材料基礎上,配合封裝就能夠做出更好的燈絲,能夠做出各式各樣的LED燈具,最大可達到功率24w、光通量達到3000以上。采用超高導熱技術做出的基板材料的改良性能 使玻璃材料便宜,并使玻璃的導熱、柔軟性能夠最大限度地發揮,這就是熱馳光電基板支架處于國內前沿水平的原因所在。

超高導熱技術在燈絲燈生產中的應用

LED燈絲燈這一新興產品可謂是搶盡了2014年光亞展的"風頭",連續幾個月LED燈絲燈成了從業者飯桌前會議上必備的談資,不少行業人士認 為,LED燈絲燈是未來LED的發展趨勢。從2014年第四季度開始,已然有大批廠商殺進來,產品價格隨之也變得魚目混珠,燈絲燈的熱捧態度逐漸冷卻,作 為LED燈絲燈原材料供應廠商,林總表示,這主要的原因在于一是生產燈絲燈的成本過高,二是還有很多生產工藝還不成熟,燈絲燈應用技術還不成熟,技術瓶頸 難以突破。熱馳光電則通過超導熱技術使支架展現新的形式,LED封裝導熱技術得到提高,使燈絲360度發光,并能夠在陶瓷上做更高端的封裝級別基板,使燈絲燈產品穩定在24w光通量中達到3000流明以上,在燈絲燈領域中發揮領先的技術優勢。林總自豪地表示,市場上很多燈絲燈目前還有不少技術問題還有待解 決,但熱馳光電的超高導熱技術在燈絲燈領域中一直是走在前沿,從未被超越。

國內LED照明價格競爭激烈 質量專利是企業立命之根

近年來,中國LED照明市場發展迅速、競爭加劇,LED照明更新換代的步伐也在加快,受到LED應用的推動,熱馳光電這幾年的發展也非???,每年都以三倍的速度增長,但林總開玩笑地說,其實這還是比較慢的,按照2014年的發展趨勢,相信2015年的營銷業績會更出色。

然而中國市場 LED照明有一個非常明顯的特點,特別是在華南地區,只要有新的LED技術出來就會有很多的模仿或盜用設計專利等。隨著LED市場競爭白熱化,LED行業 的利潤率越來越低,在LED的價格不能再低時,一定會有創新的LED技術出現,熱馳光電另一市場部經理表示,作為科技型的企業,不會是直接的價格競爭,而是靠質量參與競爭,熱馳始終保持有高端的技術,能夠用大規模的生產,低成本的方案,延長壽命,很好的光效,使產品更具特色,而不是同質化的競爭贏得市場。

目前國內市場LED專利發展有點模糊,很多LED企業通過專利互換,或是合作達成技術的改革創新,對于熱馳光電來說,林總表示,我們是通過與客戶合作一起走出去,現在已經能夠打入臺灣和日本市場,并且有一定的銷售規模。

展望2015-2016年LED照明行業的發展,智能照明的興起,熱馳光電在基板材料是從線路板材保障穩定的IC性能,在耐壓與導熱找到一個平衡點,通過導熱技術使支架展現新的形式,使LED封裝導熱技術提升,燈絲360度發光,展現的LED燈具的技術更加穩定。林總表示,我們相信LED市場的蛋糕足夠 大時,一定會有增長的空間,通過持續的投入研發,每年推出新的產品和技術,目前我們公司在醞釀一個新的項目,相信明年會有新的產品參加光亞展!
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