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提高耐高击穿电压的同时,也降低成本与增加散热

  • 徐汉高桃园

冠品化学软陶瓷散热漆降温实验
冠品化学软陶瓷散热漆降温实验

LED照明已到了即将拨云见日的关键时刻了,多家市调单位及各主力照明厂商都看好2010~2014年会进入成长爆发期。这个传统灯具与LED灯具的时代交替,端赖着LED灯具的价格能否平易近人。但是LED灯具厂商最近又有了成本降不了的头痛问题了,什麽让厂商头痛呢?答案是: 铝基板的耐击穿电压! 原本铝基板的耐击穿电压基本要求约为DC-2000V。但是世界各国在LED灯具的安全规范陆续确认,美国及日本开出的规范是耐击穿电压要达到DC-4,000V;欧盟等国更为严格,要高达DC-6,000V。台湾及大陆许多铝基板厂,面临客户要求其耐击穿电压要达到DC-4,000V~6,000V,成本被要求不能涨,散热能力不能降的两难。

原本要让铝基板达到耐击穿电压DC-2,000V,铝基板厂商的工法是在铝基板上下两面施以阳极处理,以增强耐击穿电压的能力。处理后,铝基板要黏贴一层导热胶膜,这样就可以具备耐击穿电压DC-2,000V的能力。但是要达到耐击穿电压DC-4,000V~5,000V或以上的高规标准时,除了阳极处理还要增加导热胶膜从一层到两至三层不等。导热胶膜的层数增加,就是制程工时、材料成本的提高。如果是从日本进口已加工过的耐高击穿电压铝基板的话,厂商成本更是高的吓人。

冠品化学业务处郑垂煌协理日前在深圳福田工业区,对LED灯具组装厂、铝基板厂,发表了冠品TC-19EW软陶瓷散热漆的新工法应用说明会。根据冠品郑垂煌协理的解释,冠品TC-19EW软陶瓷散热漆本身有含有纳米化的微陶瓷粒子,具备有相当强的绝缘能力,只要在铝基板上喷涂30µm,就能让铝基板耐击穿电压达到DC-5,000V。如需再提高耐击穿电压,只需增加TC-19EW软陶瓷散热漆的喷涂厚度即可。这种新式散热材料还可以大幅降低铝基板厂商的材料及制程成本。

据现场参加的厂商表示,以具备耐击穿电压DC-4,000~5,000V的铝基板来说,改用冠品软陶瓷散热漆后,在材料成本上省掉高价的阳极处理费用,以及至少一层导热胶膜的钱。以金额计算,每平方米减少新台币约$1,000~2,000(人民币$218~434),依不同厂牌导热胶膜来计算。此外由于冠品软陶瓷散热漆是软性固化胶型态,本身可耐一定程度的摩擦及冲击,因此还可取代传统工法要黏贴及撕去数次的保护膜,此种保护膜虽然成本不高,但耗损的人工时间可是不少。

冠品郑协理更进一步的说明,厂商导入TC-19EW软陶瓷散热漆后,以新的制程工法不但迅速大幅降低成本,更可以加快散热速度,降低系统温度。原因是在于传统工法的铝基板阳极处理,增加的耐击穿电压能力有限,副作用是在铝基板上提前形成氧化膜,把要传导出去的热度给封住,阻碍了散热效率,当然会影响LED磊晶的效能,不但让光能转换效能变低造成光衰,更会减短灯具寿命。这种软陶瓷散热漆除了喷涂在铝基板上,取代阳极处理制程,减少导热胶膜使用层数外,也可应用于LED灯具的外层保护。

  最早冠品软陶瓷散热漆是应海事照明的需求所开发,耐酸硷侵蚀度PH值3~11,并具有抗静电性不沾染落尘,雨水冲刷过后表面极易保持乾净。经过多家LED路灯厂商应用过后发现,以TC-19EW取代传统烤漆,可降低系统温度达摄氏10度;取代灯具外壳的阳极处理,则可降低摄氏7度。这些优异的特性,就是厂商改用软陶瓷散热漆及采用新工法的原因,当然厂商更在乎的是它真的能大幅降低成本。

近日报载,全球照明大厂飞利浦(Philips)宣布,将在台湾推出多达20多款的居家LED照明灯饰,成为第一个进军居家灯饰系列的国际品牌。LED照明灯饰除了要有非常良好反射率之外,更要能抗紫外线不会发生黄变。台厂冠品化学所生产的LED白色背光油墨已被许多封装大厂列为供应商推荐材料,目前这些封装厂的铝基板供应商多半被指定采用冠品化学的白色背光油墨。

冠品化学业务部主管郑垂煌协理表示,LED产品热阻要低不仅仅是要用对导热胶,还要改善导热胶所接合的各种介质的界面热阻,例如:磊晶与基板、基板与散热模块,如果在磊晶黏着时就以绝缘导热胶在磊晶底部涂布,电路板与导热铝基板间也整体涂布绝缘导热胶,再与散热模块黏合,就能彻底降低总体热阻,让LED的效率更为有效发挥。冠品软陶瓷导热胶本身就是一个散热体,可以大幅简化散热模块结构,降低系统温度,有效排除热能。耐热温度高达摄氏400度,无爆板、弯板的疑虑。