《2018阿拉丁照明行当照精晓皮书》关键材质 智囊团,第一遍展示公布国庆花坛

昨天,国庆期间长安街沿线建国门至复兴门间的立体花坛已经全部摆设完毕。据了解,今年,由北京市园林绿化团队自主研发的菊花新品种“北京菊”首次亮相国庆花坛。同时,为强化夜视效果,今年的国庆花坛灯光还首次应用了当今流行的“裸眼3D”效果。

冯亚凯 天津大学化工学院教授

电费大幅涨

>>亮点

《2018阿拉丁照明产业照明白皮书》关键材料 顾问

在台北国际光电周展会上,LED照明展示备受关注还有另外一个原因。那就是台湾2012年也将省电节能视为一大任务。台湾唯一的电力公司台湾电力2012年春季宣布,将分阶段对住宅用电提价近两成,最多对工业用电提价三成以上,这一消息震惊了台湾产业界。

北京菊首亮相

谭雨涵 北京十三中学

电费涨价的原因之一是核电站增设工程的迟滞。台湾设在台北市附近的“龙门核电站”的1~2号机组预定2011年~2012年内开始商业运行,但因火灾事故及日本发生的核电事故而被搁置。而且,正在建设的3~4号机组也接连发现了工程建设方面的失误,竣工尚无眉目。台湾电力最近几年累积亏损不断增加,而且因增加核电的期望落空,陷入了被迫大幅提高电价的境地。

市园林绿化局表示,今年国庆花卉布置,从国内外500多个花卉品种中遴选出最新品种。其中,由北京园林部门自主研发团队研发的一款新品菊花“北京菊”,是首次被用来布置国庆花坛。

一、LED封装技术与材料综述

台湾电费的涨价预定分三个阶段提高电价。首先于2012年6月10日实施了第一轮涨价。接下来会在2012年12月10日实施第二轮、2013年以后实施第三轮涨价注1)。根据这一情况,“台积电也大幅增加了节能制造装置的订购”(一家日本半导体制造装置厂商)。消费者个人对有望节能的LED照明的兴趣似乎也在不断提高。台湾的电价只有日本的约二分之一,工业用电约为6日元/kWh。三次涨价之后,估计约合8~9日元/kWh,仍比日本便宜。

据了解,今年国庆花坛不仅使用了新花卉,还使用了大量新技术,其中就包括时下流行的裸眼3D技术。据市园林绿化局介绍,10多台激光机在花果篮的篮体上打出竹林、蝙蝠等动感逼真、五颜六色的影像,市民站在花篮的任何一角都可以观赏,3D光影将与花坛的静态照明交相辉映。

LED是半导体发光二极管,现已广泛应用于照明、显示、信息和传感器等诸多领域。LED器件按功率及用途要求,采用相应的封装材料,主要包括环氧树脂、有机硅树脂和无机封装材料等。

是否进军日本市场“未定”

>>现场

封装材料和封装工艺、封装设备需要互相匹配,他们基本是一一对应的关系。LED封装的主流方式有以下几种:

表明将大力发展LED照明业务的台湾LED厂商均将大陆视为目前的主要目标市场。亿光电子表示,“LED照明产品方面,尽管我们也面向北美和欧洲市场销售,但最大的市场是中国大陆”。据该公司介绍,其竞争对手是从事相同LED封装业务的韩国首尔半导体、台湾竞争企业琉明斯光电(Lumen-Max)以及大陆企业等。

“中国梦”贯穿主线

1)基于液态胶水的点胶灌封;

亿光电子对进军日本市场稍显谨慎。“日本LED照明器具市场的竞争最为激烈。有爱丽思欧雅玛及松下等诸多强劲竞争对手。我们的产品具有技术优势,但价格竞争是最大的瓶颈。是否进军日本市场还在考虑之中,尚未确定”。琉明斯光电也在进军日本市场方面表现出了谨慎态度。

东单路口西北角名为“幸福像花儿一样”的立体花坛,最受游客追捧。花坛整体造型如一束鲜花,配以飘动的红丝带,34个抽象的笑脸,代表全国34个省、直辖市、自治区及特别行政区的人民的幸福生活。“五谷丰登”、“乘风破浪”、“美丽中国”、“勇往直前”……从西单到东单,再到建国门,国庆立体花坛无疑成为长安街沿线一道亮丽风景,过往市民纷纷在花坛前驻足留影。

2)基于固态 EMc 的Transfer Molding转进注射成型;

PIDA的市场预测报告也显示,台湾厂商与日本厂商的市场份额将在2012年发生逆转,估计日本将比台湾稍高。似乎情况与被台湾厂商超过的液晶面板等稍有不同。

园林部门负责人介绍,今年长安街沿线立体花坛以“实现中国梦”为主线贯穿,位于复兴门的名为“放飞梦想”花坛,是主线终点,起到“点题”作用。花坛中和平鸽穿梭在彩虹之中,飞向更辽阔的天空,表达了中国人民渴望和平、寻求发展,期盼中华民族之崛起、中华民族之复兴的美好意愿。

3)基于半固化胶膜的真空压合成型;

但实际情况是在台湾几乎看不到这些日本LED照明器具厂商的影子。海外厂商对进驻日本市场犹豫不决的情况与几年前的液晶电视业务极为相似。

4)其他特殊封装方式,如基于液态树脂的模具注射成型、基于触变胶水的刷涂或印刷、喷涂等封装工艺。

在大陆市场夺取较高份额的厂商一旦出现,就会在价格竞争方面处于优势地位,之后便很有可能将攻击目标转向日本市场。估计海外厂商对进驻日本市场持“谨慎”态度的时间不会太长。

1.1 点胶灌封技术

还有一个市场打破了地区界限。那就是LED芯片市场。美国科锐、日亚化学工业、丰田合成以及与亿光电子拥有资本关系的台湾晶元光电等公司在全世界范围内展开了激烈的竞争。在技术方面,晶元光电等对科锐及日亚化学工业紧追不舍。“尽管大电流时的发光效率还赶不上科锐等公司,但在低电流产品领域我们亿光电子及晶元光电的COB具备很高的效率。而且,我们的制造成本低三成。这是我们的优势”。

点胶灌封技术是LED封装常用的标准工艺,点胶工艺的核心设备包括点胶机(有气压、柱塞泵、齿轮泵等供料方式)、一体成型的带围坝或反射杯的金属支架,封装材料为双组分或单组份胶水。无论液态环氧树脂还是液态有机硅胶水,基本采用双组分包装方式,这是因为双组分有利于材料的长期存储,但点胶灌封前,他们需经过充分混合达到均一才能使用。为了将胶水与无机材料充分混合,就必须借助于高速双行星分散机,这样才能确保无机材料在有机树脂内的均一分散。混合后的材料需按供应商的推荐操作方法进行LED的封装,并且在规定时间内用毕,否则,无机材料无法在液态胶水中长期稳定分散,会发生团聚和沉降现象。此外,A、B组分混合后,即使在室温储存,也会发生化学交联或吸湿,从而影响材料的黏度稳定。环氧树脂主要以酸酐作为固化剂,配置成加成反应型封装材料,这种环氧树脂是A、B双组分配方。此外,环氧树脂还可以基于阳离子反应机理配置成单组份胶水。这种阳离子反应配方材料更具耐热性和耐高温黄变能力,但碍于催化体系成本高,无法普遍使用,仅仅限定在触变性要求较高的封装领域。用
于LED封装应用的有机硅胶水主要是采用金属铂催化含双键的有机硅氧烷与含硅氢的有机硅氧烷的加成反应体系。该反应体系通常配制成A、B双组分封装材料,它们稳定性好,便于储存。LED封装胶水大部分是热固化的材料,也有部分封装材料为了特殊应用而采用UV光固化体系。对于热固化材料,点胶后,胶水需要经过150度约2-5小时的高温烘烤,实现完全固化封装。当树脂固化时,树脂会发生一定的体积收缩,产生收缩应力,这会对树脂与芯片、芯片与银胶的粘结、金线焊点部位、树脂与支架的结合界面等产生一定影响。因此,封装材料和封装工艺对LED器件的系统稳定性有直接关联,封装工程师需要系统细致研究分析,以确定最佳封装工艺和封装材料。

在2012台北国际光电周上,美国科锐、日亚化学工业、台湾晶元光电、韩国首尔半导体及德国欧司朗光电半导体等知名LED芯片厂商纷纷设置了展位。

1.2 基于热固性树脂封装材料的转进塑封(Transfer Molding)技术

LED芯片的高效率化已接近物理极限。如果成本竞争开始,估计台湾厂商会成为日本厂商的强劲对手。

Transfer Molding 就是转进塑封技术,由塑封机、芯片及其支撑材料、EMC(Epoxy
Molding Compound)
封装树脂三大要素构成。主要塑封机设备的分类和生成经济性总结在表1中。

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