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LED是發光二極管(Light Emitting Diode)的簡稱,是一種可以將電能轉化為光能的半導體器件。LED已經滲透到了我們生活中的每一個角落,路邊的廣告牌,手里拿的手機,汽車上的車燈、車載顯示,家里的電視機、照明燈,等等,隨處可見。


高溫尼龍一大應用領域:LED支架

高溫尼龍具有強度高、耐候、耐化學性好等特點,因此在LED領域被廣泛用于制作LED的反射支架。

一、高溫尼龍是LED支架主流材料


LED的封裝形式多樣,主要有引腳式封裝、表面貼裝封裝(SMD)、多芯片集成封裝( COB)、CSP芯片級封裝等。其中SMD封裝是目前照明和顯示用 LED 的主要封裝形式,以中小功率產品為主。

高溫尼龍一大應用領域:LED支架
圖  SMD LED 基本結構,木林森

SMD封裝是以帶有金屬貼裝焊盤的支架為載體進行的封裝形式。其中支架是SMD LED器件的載體,起到聚光、反光的作用,提高亮度,保護芯片和電路。

SMD LED支架材料有:高溫尼龍(PPA)、聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯(PCT)、環氧模塑料(EMC)和陶瓷等。根據材質耐光、熱和濕度等性能的差異用于制作不同功率的LED器件。

表  PPA與PCT、EMC對比

材質

優點

缺點

應用范圍/功率

PPA

耐高溫、機械強度高,流動性好,可薄壁成型,成本低

易黃變,吸水率相對較高

主要集中在小功率:0.06~0.5W

PCT

低吸水率、耐黃變、耐高溫、耐化學性

流動性差,成型較難;不耐水解;脆;

0.1~1.5W

EMC

耐高溫、抗UV、耐黃變、通高電流

價格高

1~2.5w


PPA由于其本身成型周期短,強度高、耐熱性及尺寸穩定性較好,成本相對較低的優點,目前在市場上相對PCT及EMC材料仍然占據主流地位。所采用的高溫尼龍材料為吸水率低、耐高溫、力學性能良好的PA10T、PA9T和PA6T共聚物等半芳香族聚酰胺。

二、LED支架對高溫尼龍的要求


LED支架在制備過程中需要經歷回流焊工藝等高溫加工工藝,并在應用中被暴露于光和熱中,因此,要求材料具有較高的熱變形溫度與熔點;而隨著消費者需求的提高,LED燈珠尺寸更小,功率更大,LED支架向小尺寸和薄壁化方向發展。同時,為了提高生產效率、降低生產能耗,LED支架注塑成型朝著多模穴、冷模快速成型發展。

高溫尼龍一大應用領域:LED支架
圖  PA10T用于LED支架,金發科技

因此,LED支架對于高溫尼龍材料性能要求更高,主要有:
1、高熔點,耐高溫,可SMT。
2、優異的白度、光反射特性;
3、低吸水率,在潮濕環境中保持良好的尺寸穩定性;
4、耐黃變,黃變引起LED支架反射率下降,影響發光亮度和使用壽命;
5、與引線框架、封裝樹脂(硅樹脂和環氧樹脂)之間有良好的粘結性;
6、強度高、流動性好,可薄壁成型;
7、結晶速度快,在多模穴和冷模注塑條件下快速結晶,縮短成型周期;
8、低量揮發性物質,俗稱“瓦斯氣”,凝固附著在LED燈珠的金屬電極和金屬底座上造成缺陷,降低成品率。

近年來,LED產業快速發展,COB等封裝技術新秀崛起,但從趨勢來看,SMD仍是未來五年的封裝主流形式,而高溫尼龍材料是LED支架主要材質,仍然擁有極大的應用市場。

  • 國內SMD LED相關企業有:木林森、國星光電、鴻利光電、雷曼光電、億光電子、穗晶光電、瑞豐光電、長方照明、萬潤科技、東山精密、兆馳光元、聚飛光電等;
  • LED 支架主要廠家有:得潤電子、良友五金、東莞恩瑞精密、東莞納博科、安徽盛燁電子等;
  • 高溫尼龍材料相關企業有:惠生、巴斯夫、索爾維、沃特股份、金發科技、江門德眾泰、華盈新材、三井化學、艾曼斯、贏創、杜邦、新力新材、三力新材、安耐吉、南通協鑫等。

艾邦建有工程塑料產業鏈微信群,杜邦、巴斯夫、DSM、可樂麗、EMS、索爾維、金發、杰事杰、新和成、德眾泰、沃特等企業均已加入,歡迎產業鏈上下游的朋友入群探討,共謀進步。

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