道康寧以創新的材料守護封裝產業 - GILE 2017專訪

LED 封裝材料製造商道康寧  (Dow Corning)  (陶氏化學的全資子公司) 在廣州展 (GILE 2017) 展出大量先進的矽膠封裝類型產品,包括圓頂光學透鏡、專門用作密封和接著的液態矽膠材料。LEDinside 專訪了道康寧的照明解決方案全球行銷經理土谷宅弘先生,藉以瞭解當今業界趨勢以及道康寧在 LED 業界扮演的角色。

LED 封裝產業為了因應日趨多元與精密的照明設計趨勢,演變出陶瓷基板的表面黏著裝置 (SMD)、PCB 上的晶片封裝 (CoB)、有引腳晶片塑膠承載體 (PLCC) 的封裝概念。LED 封裝業界往往使用傳統的材料 (環氧樹脂) 作為封裝膠。環氧樹脂雖然成本較低,但是容易變色,而且來自溫度方面的限制也較多。

LED 應用穩定的擴散到LED路燈、LED顯示幕、LED植物照明、紫外線 LED、車內照明、車外照明等類別。於是 LED 封裝品質和效率變得重要,也必須升級。對比之下,傳統的封裝膠無法滿足這些類別的關鍵設計,但是高品質的矽膠可以充分達標。

道康寧於 GILE 2017 (照片來源:LEDinside)

晶片級封裝 (CSP) 的崛起象徵著 LED 封裝產業正逐漸縮小元件與封裝尺寸,同時晶片的光學輸出必須保持不變或者必須增強。這意味著更小的外型設計搭配更高的熱密度。土谷先生表示:「道康寧一向抓緊趨勢,不斷改善矽膠封裝膠,藉以搭配甚至超乎客戶的期待,為客戶創造出領先業界的商機。」道康寧以卓越的化學技術、完整方案和專利保護來服務整個 LED 封裝產業。

堅實的化學技術背景

這位矽膠專家指出,封裝業日漸強調在更小的晶片面積上要輸出更多的光通量。上述趨勢面臨無法避免的兩個問題:更高的光熱密度以及更優質的機械穩定度。土谷先生解釋說,道康寧的先進正常反射率 (Normal RI) 矽膠封裝膠經過專業團隊的發展和測試,與同等級的同業產品相比,更不受光與熱的因素影響。

舉例而言,道康寧於 2016 年推出 OE-7340 光學封裝膠。在 250℃ 的溫度下,其卓越的熱穩定性和彈性可以穩定維持超過 200 個小時。170% 的延展性與極為抗裂的特性,特別適合高功率的 CoB 封裝產品。

道康寧的 OE-7340光學封裝膠 (照片來源:LEDinside)

在中功率 PLCC 封裝架構方面,為了避免光學輸出產生光衰,就必須防止LED封裝導線架中的銀色反光元件變色。道康寧 OE-7662 光學封裝膠的高阻氣特性贏得市場不少的關注。此外,2017 年初道康寧發表了 OE-7840 光學封裝膠和其中等折射率 (Middle RI) 產品家族,其優越的光熱穩定性使得中功率 PLCC 封裝架構可以在更嚴苛的環境中運作自如。

土谷宅弘表示,道康寧針對中功率和高功率 LED 封裝架構,正在研發更先進的高折射率 (High RI) 矽膠封裝膠。新產品將會具備更優異的光熱穩定性和機械穩定性。上市日期指日可待。

道康寧為多元的 LED 封裝類別,提供相對應的高品質矽膠封裝膠 (照片來源:LEDinside)

 

道康寧 OE-7840光學封裝膠提供極致的封裝抗硫化特性 (照片來源:LEDinside)

依客戶需求提供完整解決方案

道康寧已經在全球拿下高市占率,不只能夠設計製造矽膠化學新品,更是長期與 LED 設計製造廠商的價值鏈緊密合作,給予客戶創新獨特的商機,達成客戶設定的目標。

道康寧 CL-1000 光學矽膠黏合劑是與客戶密切合作、貼近市場趨勢的成果。這項新產品能夠抵禦高強度光熱,具備高反射率 (HRI),給予客戶更多的晶片級封裝設計彈性。

該黏合劑產品全球首次發佈於中國市場,具備比其他高反射率材料更優越的高熱穩定性,連續 2000 小時暴露在 180℃ 高溫中,只有極輕微的衰減。因此,可讓封裝的壽命達到最大化,增進封裝的效率,是注塑制程的最佳解決方案。

WR 系列的反射材料 (照片來源:LEDinside)

晶片級封裝可以使用 WR 系列的反射材料:WR-3001、WR-3100、WR-3120。這些矽膠產品受塑造成薄層時,具有極優異的反射力,並在一般樹脂可能裂開的高溫下,仍可保持相當的亮度特性。WR 系列的反射材料也可以用在高功率的 CoB LED封裝結構上,同時封裝好幾個密集排列的發光晶片。可在晶片的側邊塗上這些高反射率材料,藉以控制發光的方向,並改善光之萃取效率。

土谷宅弘強調,這款 CL-1000 光學光學矽膠黏合劑與 WR 系列產品是目前道康寧提供給中國 LED 廠商開發 CSP LED的利器。他更透露,道康寧也正在發展更新的矽膠相關科技,將使用在 CSP 生產中的薄膜制程。


土谷宅弘,道康寧全球照明解決方案全球行銷經理 (照片來源: LEDinside)

智慧財產權加強產品差異化

由於LED封裝產業的激烈競爭,讓許多廠商不但努力進行產品差異化,同時也為了要保護他們的創新發明,LED廠商在智慧財產權相關的戰火也是近年業界關注的話題。

土谷宅弘表示:「我們的材料都有對應相關的專利,而使用我們產品的廠商們可以讓他們的產品不但有差異化,還可以避免專利訴訟的困擾。」

他強調,道康寧與業界廠商進行高度合作,未來會繼續開發更多性賴性高的材料,提供給 LED 產業界適當的武器,去打造出更高效 LED 照明產品。

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