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ERICHSEN刮刀式涂布机于LED产业之应用

萤光膜固态制程同时适用于垂直及水平LED架构,直接覆盖发光区域,不会有侧面漏光问题。
萤光膜固态制程同时适用于垂直及水平LED架构,直接覆盖发光区域,不会有侧面漏光问题。

LED生产的主要步骤为清洗-装架-压焊-封装-焊接-切膜-装配-测试-包装;对白光LED来说,封装制程尤为重要。所谓封装制程,是将萤光粉涂敷在芯片上,而涂敷量的多少、萤光粉分布的均匀程度,与成本和出货品质息息相关。

由于,萤光粉的专利皆掌握在国外公司手中,寡占致使价格居高不下,动辄以克为单位来计价,无法压低总生产成本成为厂商头痛的课题。

目前,市面上的LED灯,是透过萤光粉将波长转换为目视可见的黄光或白光。其中,最常见的生产方式为一次调配10cc,经过多次搅拌达到均相,期间包含多次脱泡,以确保调配出来的结果完全密实,不含气泡与瑕疵。

调配完成后,将之灌注于点胶机中,并准备发光二极管芯片于点胶机台面上,待作业员设定好机器后,点胶机就能靠着后端的气压控制,稳定且定量的将调制好的胶滴在芯片上。

无论配方为何,市面上皆碰到萤光粉在胶体中悬浮性不佳的问题;随着时间过去,调制好的胶体会出现萤光粉沉淀的现象,进而影响色温,导致同一批生产的LED会有萤光粉含量的些微差异,致使每一颗LED的色温不完全相同。

为此,LED制造商得花大笔预算购入分光光谱仪,进行逐一检查,再根据量测结果将LED依色温分类,让采购单位依色温需求下单订购。

这样的制程在生产设备上(定量气压机加点胶机)得花费新台币两、三百万元,并至少3个人力、耗费1.5小时,生产3K,产量不算高。若采用萤光粉固态制程,则能将液体的光学胶与萤光粉制作成薄膜,配置过程相同,但成膜后可留下库存,待需要时再拿出来使用。

其他优势诸如,萤光粉由点胶注入转换成贴附,减少使用量,也增加了单价竞争力;以2x2mm的芯片来说,一张A4大小的固态萤光膜,能提供给15.5K的芯片使用,相较之下,产能有所提升。

最重要的,萤光膜制作过程不过短短几十秒,在萤光粉尚未下沉前就制作完成,不会出现传统点胶制程中因萤光粉悬浮特性导致色温不均的问题。综合上述,固态制程就成为诸多优点考量下应运而生的生产方式。

资商贸易所代理的ERICHSEN电动涂布机,制作时间不过数秒,产出的均匀色温在不特定条件下有100K以内的表现,与进口薄膜相比毫不逊色,更遑论特定控制条件下,能有更优异的产出结果。

此外,该机台设备费用不到新台币70万元,仅需一人即可操作,生产效率是现行生产方式的数倍。光学胶的利用率更高达9成以上,让色温及产量获得精准控制,还能一批生产多张,保存至日后使用。

以上的制程,已于道康宁、明基、长兴以及日东等萤光胶供应商得到证实。且不仅用于产业的量产制程,本机器也被应用于先进的产品研发,如OLED、PLED、QLED等,现阶段已于台湾大学、交通大学、清华大学、中央大学得到实证,可涂布50纳米且均匀度5%以内的有机或无机涂层,并成功点亮。

资商贸易将于4月12日至15日LED制程展南港展览馆K区0108摊位实机展出、现场试作,欢迎莅临指教。