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    解读LED封装胶材料发展及市场格局
    发表时间:2015-07-28     阅读次数:415     字体:【

    随着人类经济活动的增加,地球的不可再生资源正在慢慢减少。为了保护地球环境,人们都在千方百计地减少资源的消耗。我国是电力资源比较缺乏的国家,经济发达地区电力尤其紧张,所以一直提倡使用节能设备和节能灯,节约使用电能,提高电力资源的使用效率,而半导体照明技术是提高电力资源使用效率的有效途径。发光二极管(Light Emitting Diode,以下简称LED)作为半导体照明技术的核心技术,其消耗的电能仅为传统能源的1/10,具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、性能稳定等特点,广泛应用于交通信号灯、显示牌、手机背光源等。现在LED正逐步发展到用于照明,典型LED灯的寿命是7.5万小时,白炽灯寿命仅1000小时,白光LED比白炽灯节电50%,有色光LED节电可达90%。
      LED封装是LED应用的关键技术之一,是采用填充、灌封或模压的方式将液体胶料灌入装有电子元件和线路的器件内,在常温或加压条件下固化成具有高透光率、高折光率、高耐候性、抗紫外辐射的物理性能优异的高分子绝缘材料。它能强化电子器件的整体性,提高对外来冲击、振动的抵抗力,提高内部元件线路间的绝缘,避免元件、线路直线暴露,改善器件的防水、防潮性能。
      目前普遍使用的封装材料为环氧树脂和有机硅材料[1],环氧树脂价格低廉,应用最为广泛,但不太适合大功率LED的封装。功率型LED器件使用的封装材料要求折射率高于1.5(25℃)、透光率不低于98%(厚度为1mm的样品在光波长450nm处的透光率)。而基于紫外光的白光LED需要外层封装材料具有较强的抗紫外光老化能力[2]。环氧树脂耐热性差、耐湿性差、柔软性差、容易变黄、性脆、冲击强度低、容易产生应力开裂、固化物收缩等不足,会因温度骤变产生的内应力使金丝与引线框架断开,从而造成报废。而且封闭环氧的折射率与半导体相差较大,所以环氧树脂封装LED光效率较低。而有机硅材料可以做成高透明(透光率大于95%),高折射率(可达到1.51)的耐高温的橡胶弹性体,用于LED的封装材料,其不仅能克服环氧树脂耐热性差、耐温性差、应力大、柔软性差、容易变黄等致命的缺点,还能提高LED灯5%的光通量,大大地弥补了LED灯光通量不足的问题。
      有机硅材料是上个世纪中叶开始逐渐出现的一种新型高分子材料,这种特殊的材料具有优良的耐高低温性、耐气候老化、电气绝缘性、防水透气性及生理惰性。早期它主要为军事国防工业所使用,而现已变成社会和人们发展生产和改善生活环境中不可缺少的化工材料,广泛应用于航空、电子电器、食品医疗、建筑、汽车机械及化妆品等各个领域,具有广泛的市场空间和良好的发展前景。
      LED正是由于有了有机硅材料的封装,才能发展成为大功率的照明用途,成为节能照明灯的一次革命。有机硅材料用于LED(发光二极管)的灌封,替代目前的环氧树脂型封装材料,促进LED向高亮度和高功率的方向发展。这种照明灯满足了节约型、节能型社会的需要,是今后的一个发展趋势。
      海外企业仍占优势
      据高工LED产业研究所统计,目前我国的LED封装硅胶企业有1500家左右,但主要集中在中低端市场。虽然随着技术的进步,中高端封装企业的数量在逐渐增多,但是目前封装用的高性能硅胶仍然以进口居多。
      从国内外硅胶企业所占市场份额显示,将国内所有的硅胶企业一年的营业额加在一起,还不到道康宁的三分之一,可见在硅胶市场,国外企业占有绝对优势。
      深圳市瑞丰光电子股份有限公司的研发总监张嘉显也表示瑞丰目前所使用的封装胶仍然是道康宁、信越等国际知名品牌。张嘉显解释道:“因为道康宁、信越等国际大厂在封装胶领域的研发历史悠久,在产品的稳定性上具有一定优势,而国内的高端封装企业为了将品质做稳定,一般都采用有质量保证的胶水。”
      对于未来是否会选用国内的产品,张嘉显向记者透露瑞丰目前正在对几家国产胶水厂商进行产品的测试和评估,后续可能会有合作的计划。“随着照明时代的到来,降低成本是推动照明产品广泛应用的关键,这对国内厂商是一个机会。”张嘉显补充道。
      目前来看,国际三大硅胶企业,道康宁(美国),迈图(美国),信越(日本)在国内市场占有绝对优势,占据了高端封装市场。台湾天宝、长兴、杰果、天利等硅胶企业在国内中端封装市场占有重要份额。
      “目前国内硅胶企业才刚刚起步,主要还是集中在中低端市场,高端市场依然被国外企业占据。”北京科化新材料科技有限公司LED技术开发部的王雷告诉记者。

      深圳市安品有机硅材料有限公司技术部的耿丁新也指出当前由于LED封装企业众多,产品雷同,所用物料都大同小异,为了降低封装成本进而占领市场,低价格的胶水对于封装企业具有一定的吸引力,进而造成市场的无序竞争。材料发展及市场格局

     
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