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超高导热技术是如何走在LED照明市场的前沿?
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  • 2015-10-22 9:29:24
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第20届广州国际照明展在广州举行期间,多家企业携最新技术亮相,主打LED基板导热与散热技术的苏州热驰光电科技有限公司从公司创办起,连续五年带着公 司的最新产品和技术参加光亚展。究竟是什么吸引了热驰光电每年参见光亚展?这一次他们又为LED行业带来什么新的技术呢?期间,OFweek半导体照明网编辑带着相关疑问独家专访苏州热驰光电科技有限公司总经理林昕先生。

作为全球最大的照明展会,光亚展是每年照明产业发展的风向标。林总表示,热驰光电是以材料技术和镀膜共模技术为核心的高科技公司,从2011年公司成立开始就参加光亚展,为的是展现自己的导热散热品牌优势,帮助LED企业解决产品的导热散热的问题,并通过展会中得到广大客户有效的反馈,再结合原有技术改进,能够让企业在LED行业中一直走在前列。

超高导热技术在LED照明应用的前沿方向

LED是导热典型材料之一,离不开散热器的使用,但也有太多其他的物品需要应用散热材料以提升寿命,诸如各种电器和电子产品的内部件,如果能将散热器更 大范围地应用和推广,未来的电器产品也可以很好的提升使用率,增加使用寿命,减少回收。目前LED市场的原材料主要应用在LED线路板上,LED导热散热 通常是从芯片的热、光的转换效率、线路板、散热器最后出去。林总表示,热驰光电主要专注在线路板上,使LED光源产生更好的光效及更长的寿命。

LED发热问题与传统光源一样,半导体发光二极体(LED)在工作期间也会产生热量,其多少取决于整体的发光效率。在外加电能量作用下,电子和空穴的辐 射复合发生电致发光,在PN结附近辐射出来的光还需经过芯片(chip)本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界(空气)。

林总表示, 目前市场上高导热技术有一定的发展,而热驰则是国内唯一一家具有该项技术的企业。热驰超高导热类金刚石铝基覆铜板是一种基于传统铝基覆铜板结构,用创新的 物理气相沉积技术在真空环境中形成以类金刚石材料为核心的绝缘层,从而摒弃了传统热压合技术和高分子树脂绝缘层,使铝基覆铜板导热能力提升百倍,接近于铝 材的导热率。此项技术突破点在于:(1)绝缘层的选择,以类金刚石为核心的绝缘层替代高分子树脂绝缘层,类金刚石材料导热率达到800W/mK;(2)工 艺手段:用磁控溅射和离子束技术替代热压合技术。热驰超高导热类金刚石铝基覆铜板的超级导热性能得到欧司朗、飞利浦、科锐等公司的测试和良好评估,也受到 英国DK Thermal公司(领先的线路板加工企业)和美国贝格斯公司(领先的铝基覆铜板生产企业)的关注。

据了解,超高导热技术涉及超高导热铝基板,导热能力超强,林总给OFweek半导体照明网编辑以铝基板举了个例子,他表示,普通的铝基板导热是2-3w的导热系数,而超高导热则达到100-200w。

热电分离技术与超高导热技术对比

热电分离技术是在芯片制造的过程中,热量通过底部的一个热接触面,直接跟铜接触进行导热,正负极分开走,而实际上热电是一起走,目前热电分离技术仍有很 多技术瓶颈还没有突破。林总表示,热驰光电2015年针对倒装技术CSP推出创新产品解决热电、静电不能解决的问题,把超高导热技术的应用范围扩大。据了 解,目前科锐、台湾半导体照明已与热驰光电进行产业链的配合。超高导热技术是LED照明技术发展的一个前沿方向,能够引导LED技术上升到一个新的台阶, 未来超高导热技术可以应用到芯片级、无封装技术上,在LED照明市场逐渐替代现有的传统LED技术。

蓝宝石材料有缺陷 玻璃材料更出色

蓝宝石材料应用在消费电子上而逐渐为大众所了解,在LED照明应用上,目前已经有小尺寸的LED衬底采用蓝宝石材料,但在大尺寸上难以实现,因为做衬底本身就需要用到很多废料的,但做到一定大的功率时就没有废料。林总表示不赞成用蓝宝石,从材料上讲,一来是材料贵,二是技术发展不够成熟,热驰光电主打的 是玻璃材料,玻璃能够做到比蓝宝石更好。

举个例子,灯丝灯是近几年比较热门的一个话题,特别是在2014年的光亚展会上,灯丝灯给 LED照明行业带来新的技术气息,灯丝灯有三部曲,即支架、封装及封住灯泡(封泡)。据OFweek半导体照明网小编了解,现有的LED技术中封装包括了 镀金、打卸、涂胶三部分,而封泡技术,沿用了白炽灯上百年封泡技术,发展也比较成熟,而关键在于支架。林总表示,热驰光电的不同之处正在于支架,蓝宝石、 玻璃、陶瓷这些材料很难做到金属化,而热驰光电的镀膜技术能够做到金属化处理,把LED发热通过金属层进行导热,所以灯丝灯的金属结合方式是通过金属化处 理焊接起来的,在封装成本上来看,导热会比其他处理方式更好。倒固技术对长度尺寸有很大的限制,而热驰光电的支架长度、宽度通用性很强。据小编了解,相对 于蓝宝石来说,玻璃可以说是成本超低。如果玻璃能做出蓝宝石的特性,对LED照明企业来说何乐而不为呢!

超高导热技术的基板应用在LED照明更实用、配合度更高

基板是制造PCB的基本材料,具有导电、绝缘和支撑三个方面的功能。印制板的性能、质量、制造中的加工性、制造成本、制造水平等,在很大程度上取决于基板材料。

从线路板来讲,是一个三明治的结构,铜铝绝缘层,传统方法是增加陶瓷粉,导热问题却无法解决。导热跟绝缘是矛盾体,无机或胶水是绝缘的,不导热也不导电,热驰就在这对矛盾体中找到一个平衡点,解决目前LED的技术瓶颈。

据了解,现在市场上都是以台湾厂家直接做成线路板,而热驰光电却是提供材料给线路板厂家用基板材料蚀刻做成线路板。林总表示,在好的基板材料基础上,配合封装就能够做出更好的灯丝,能够做出各式各样的LED灯具,最大可达到功率24w、光通量达到3000以上。采用超高导热技术做出的基板材料的改良性能 使玻璃材料便宜,并使玻璃的导热、柔软性能够最大限度地发挥,这就是热驰光电基板支架处于国内前沿水平的原因所在。

超高导热技术在灯丝灯生产中的应用

LED灯丝灯这一新兴产品可谓是抢尽了2014年光亚展的"风头",连续几个月LED灯丝灯成了从业者饭桌前会议上必备的谈资,不少行业人士认 为,LED灯丝灯是未来LED的发展趋势。从2014年第四季度开始,已然有大批厂商杀进来,产品价格随之也变得鱼目混珠,灯丝灯的热捧态度逐渐冷却,作 为LED灯丝灯原材料供应厂商,林总表示,这主要的原因在于一是生产灯丝灯的成本过高,二是还有很多生产工艺还不成熟,灯丝灯应用技术还不成熟,技术瓶颈 难以突破。热驰光电则通过超导热技术使支架展现新的形式,LED封装导热技术得到提高,使灯丝360度发光,并能够在陶瓷上做更高端的封装级别基板,使灯丝灯产品稳定在24w光通量中达到3000流明以上,在灯丝灯领域中发挥领先的技术优势。林总自豪地表示,市场上很多灯丝灯目前还有不少技术问题还有待解 决,但热驰光电的超高导热技术在灯丝灯领域中一直是走在前沿,从未被超越。

国内LED照明价格竞争激烈 质量专利是企业立命之根

近年来,中国LED照明市场发展迅速、竞争加剧,LED照明更新换代的步伐也在加快,受到LED应用的推动,热驰光电这几年的发展也非常快,每年都以三倍的速度增长,但林总开玩笑地说,其实这还是比较慢的,按照2014年的发展趋势,相信2015年的营销业绩会更出色。

然而中国市场 LED照明有一个非常明显的特点,特别是在华南地区,只要有新的LED技术出来就会有很多的模仿或盗用设计专利等。随着LED市场竞争白热化,LED行业 的利润率越来越低,在LED的价格不能再低时,一定会有创新的LED技术出现,热驰光电另一市场部经理表示,作为科技型的企业,不会是直接的价格竞争,而是靠质量参与竞争,热驰始终保持有高端的技术,能够用大规模的生产,低成本的方案,延长寿命,很好的光效,使产品更具特色,而不是同质化的竞争赢得市场。

目前国内市场LED专利发展有点模糊,很多LED企业通过专利互换,或是合作达成技术的改革创新,对于热驰光电来说,林总表示,我们是通过与客户合作一起走出去,现在已经能够打入台湾和日本市场,并且有一定的销售规模。

展望2015-2016年LED照明行业的发展,智能照明的兴起,热驰光电在基板材料是从线路板材保障稳定的IC性能,在耐压与导热找到一个平衡点,通过导热技术使支架展现新的形式,使LED封装导热技术提升,灯丝360度发光,展现的LED灯具的技术更加稳定。林总表示,我们相信LED市场的蛋糕足够 大时,一定会有增长的空间,通过持续的投入研发,每年推出新的产品和技术,目前我们公司在酝酿一个新的项目,相信明年会有新的产品参加光亚展!