淺析LED行業(yè)配件中新型材料領域
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? ? ?“十二五”七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和地方節(jié)能環(huán)保LED照明推廣政策的出臺服務延伸,為LED照明帶來重大發(fā)展契機。據(jù)行業(yè)報告顯示非常完善,我國LED照明行業(yè)市場規(guī)模從2008年至2012年由不足140億增長至約800億性能穩定,增長率約484%,預計2013年我國LED照明行業(yè)將突破1000億支撐作用,增長率達38.6%研學體驗。
在LED產(chǎn)業(yè)鏈條中,上游芯片最為突出、外延等關鍵技術被國際廠商(PhilipsLumileds落實落細、CK、CREE高效化、Nichia製高點項目、OSRAM等)牢牢控制。國內(nèi)LED競爭市場主要集中在中游加工範圍和領域、下游終端及部分低價值的配套產(chǎn)業(yè)有所增加,并在地域上形成形珠江三角洲、長江三角洲更高要求、北方地區(qū)越來越重要的位置、閔三角地區(qū)四大產(chǎn)業(yè)鏈區(qū)域。
伴隨大功率LED照明的普及發(fā)展共同學習,產(chǎn)品元器件對散熱性能的要求越來越高順滑地配合。高效熱管理成為制約大功率LED發(fā)展的關鍵。目前效高,LED行業(yè)內(nèi)高效的能量轉(zhuǎn)化和熱能控制主要通過芯片前沿技術、封裝、系統(tǒng)集成三方面實現(xiàn)性能,主要有結(jié)構(gòu)改善和新型材料應用兩種方式多種方式。
結(jié)構(gòu)改善是指依靠增大散熱面積、改善對流輻射實現(xiàn)熱管理技術創新。該技術相對難度較小深入交流研討、易實現(xiàn),能在生產(chǎn)中普遍使用≡O施,F(xiàn)今需求,LED行業(yè)內(nèi)采用的的主要散熱技術有:微槽群復合變相技術、熱管技術組合運用、噴霧冷卻技術更讓我明白了、熱電制冷技術、熱聲制冷技術積極、合成微噴及振動制冷技術探索、蒸汽壓縮制冷技術等。但此方法影響產(chǎn)品體積結構、成本管理、質(zhì)量和封裝密度,且不能無限增大散熱面積能力建設,具有相當大的局限性模樣。
新型材料的應用是當前LED熱管理的研究重點生產體系,通過高導熱材料的運用直接大幅度提升元器件的性能。照明行業(yè)在傳統(tǒng)照明向LED照明的轉(zhuǎn)型中很重要,其導熱材料經(jīng)歷了第一能力和水平、二代到第三、四代先進材料的轉(zhuǎn)化異常狀況,傳統(tǒng)材料逐漸被以金剛石系列復合材料研究、碳材料、熱界面材料為代表的新型材料取代應用創新。新型材料越來越多應用于LED基板及封裝提高。
就LED行業(yè)而言,新型材料在基板和封裝上的運用對LED高效熱管理實現(xiàn)有重要意義的特性。本文重點介紹國內(nèi)應用于LED行業(yè)的新型導熱材料及其性能交流,主要有金剛石系列復合材料、碳化硅鋁共同、碳材料推進一步、其它材料等。
一簡單化、金剛石系列復合材料
金剛石系列復合材料主要有金剛石/銅力度、金剛石/鋁。以銅/鋁為基體系統性,金剛石顆粒為功能組元的金剛石系列復合材料具有高導熱率勇探新路、低熱膨脹系數(shù)、密度較小傳遞、較好的可鍍覆性和可加工性等優(yōu)點試驗。主要制備方法有:高溫高壓法、放電等離子燒結(jié)開展攻關合作、粉末冶金法(冷壓燒結(jié)法製度保障、熱壓法)、液相浸滲法等的有效手段。金剛石和銅/鋁的浸潤性意見征詢、金剛石石墨化、制造成本等是影響企業(yè)生產(chǎn)的主要問題大大提高。國內(nèi)只有較少的企業(yè)及院所能夠生產(chǎn)的必然要求,例如北京有色金屬研究總院(有研總院)、攀時中國取得了一定進展、臺鉆科技等完善好。
北京有色金屬研究總院研制的第四代高導熱、低膨脹的金剛石/銅熱導率達650W/m?K以上積極參與,熱膨脹系數(shù)為5-7×10-6/℃問題分析,與國外同類產(chǎn)品相當培養,居國內(nèi)領先,在高功率半導體照明器件等熱沉部位有應用研究推廣開來。金剛石/銅復合材料在大功率LED器件上應用后散熱效果顯著推動,結(jié)溫降低了10.6%相對較高,熱阻降低了33.3%資源配置,大幅度提高了大功率LED器件的壽命和可靠性,充分發(fā)揮了該材料的優(yōu)勢相關。
二碳化硅鋁
碳化硅/鋁是以鋁合金作基體大力發展,碳化硅顆粒為增強體的顆粒增強金屬基復合材料,融合了碳化硅陶瓷和金屬鋁的不同優(yōu)勢生產效率。因其高導熱性產能提升、與芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)、密度小節點、重量輕通過活化,以及高硬度和高抗彎強度,在LED電子封裝中有運用前景的特點。碳化硅/鋁在基板上應用較廣泛健康發展,有多家公司如有研總院、江蘇鼎啟(代理美國TTC材料)等生產(chǎn)大數據。北京有色金屬研究總院生產(chǎn)的新型碳化硅鋁復合材料具有“輕長效機製、硬、剛數字技術、巧奮戰不懈、廉、美”的特征措施,滿足了封裝的輕便化取得顯著成效、高密度化等要求,適于應用LED實現、航空不容忽視、航天、電子元器件的可能性、殼體封裝等廣泛領域不要畏懼。
三碳材料
碳材料主要由指由石墨制成的石墨片、石墨膜等問題,集金屬材料的導電性逐漸顯現、有機塑料的可塑性、高的平面熱性能系統穩定性、化學穩(wěn)定性等工藝特征一身拓展基地。除類似金屬材料的高導熱性能外集中展示,“輕薄、柔韌”的性能決定了它廣泛應用于電子機器內(nèi)的半導體體系流動性、鋰電池周邊的散熱片及散熱器等部件探索創新。一經(jīng)問世,碳材料便迅速在led電子實現了超越、平板電腦新產品、手持設備、特別是在智能手機上廣泛應用橋梁作用。國內(nèi)市場的主要供應商有韓國SKC長遠所需、深圳壘石、跨越有限公司等讓人糾結。
四其他材料
除上述新型材料外規模,國內(nèi)LED照明市場采用的導熱新型材料還有其它類別:如鉬銅、鎢銅基石之一、銅-鉬銅-銅聯動、氣相生長碳纖維、碳納米管共同努力、導熱絕緣硅膠材料行業內卷、導熱硅脂、灌封硅膠等很重要。在新型材料的開發(fā)及應用方面能力和水平,國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)(如北京有色金屬研究總院等)有和國際知名公司相當?shù)膶嵙Α?/span>
伴隨綠色建筑、節(jié)能環(huán)保的推廣廣泛認同,LED商業(yè)及民用照明進入發(fā)展好時機國際要求,但國內(nèi)LED行業(yè)廠商依舊面臨處于產(chǎn)業(yè)鏈低端、缺乏自主知識產(chǎn)權鍛造、生產(chǎn)成本高等的市場壓力競爭激烈。限于結(jié)構(gòu)改善在LED熱管理中的局限性,新型材料是LED散熱的關鍵改善。在LED照明的改進中空白區,新型導熱材料的應用除產(chǎn)品本身的性能外仍需考慮生產(chǎn)成本、規(guī)男畔⒒?;a(chǎn)可操作性形勢、市場需求等多因素。新型導熱材料性能的提升取得明顯成效、封裝工藝的改進約定管轄、模組化封裝逐漸成為LED行業(yè)高效熱管理實現(xiàn)的研究熱點。
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