等离子处理:提高 LED 灯可靠性和延长使用寿命的创新方法

如今,LED 技术在普通照明和汽车工程中发挥着不可或缺的作用。LED 因其高能效、长寿命和可调光温而在普通照明领域广受欢迎。在汽车领域,LED 前照灯能够更好地照亮交通区域,从而提高道路交通的安全性。各大汽车制造商使用的矩阵式 LED 前照大灯就是一个很好的样例。

在汽车内饰中,设计自由度和不同的照明效果令 LED 技术确立了它的存在地位。除了光束形成之外,增强抗御环境影响的能力一直是 LED 灯发展的主要焦点。这一发展目的是为了延长 LED 的使用寿命,确保在产品生命周期内颜色质量(色度坐标和色温)和效率的核心属性。

新型的制造技术实现了这些发展目标,并为低成本生产提供了机会。

在 LED 生产中使用常压等离子技术可解决以下问题:

  • 引线键合工艺前的引线框架清洁 (Openair-Plasma®)
  • 提高灌封材料对模塑料的粘附力 (Openair-Plasma®)
  • 在硅胶模塑件上喷涂防粘层 (PlasmaPlus®)

PlasmaPlus® - 用于封装 LED 元件的疏水性防粘涂层

由 LED 面板组成的大面积显示器可用于广告和公告展示,例如在体育场馆里。一台显示器中最多可以有数百万个 RGB-LED。每个 RGB-LED 有一个蓝色、一个绿色和一个红色发光半导体芯片。通过控制这 3 个芯片中每一个芯片的专用电流和混合发射光谱,可以获得非常多的颜色。热稳定的有机硅被用作封装中芯片的密封剂。

然而,柔性的硅胶材料使 LED 表面表现出高粘性,这可能会在 LED 的制造过程和操作条件下导致出现问题。

 

在显示面板的制造过程中,单个 LED 通过波峰焊工艺组被装到板上。LED 冲压和弯曲过程中的锡片残留物会积聚在焊槽中,并经常粘附在 LED 的硅胶表面,极不利于生产良率。粘性 LED 表面还可能在面板组装的拾放过程中因相互粘连或粘在拾放工具上而导致出现问题。这会造成多次生产线停顿,致使单位时间产量降低。显示器运作期间所受外部影响(例如灰尘的聚集)的结果将随着时间的推移而积累,以致对显示器造成严重的污染。


过使用 PlasmaPlus® 技术,Plasmatreat 公司实现了在 LED 表面沉积一层薄薄的玻璃状防粘层。它对于在制造过程和显示器的后续操作过程中抗拒任何类型的污染都非常有效,从而提高了显示器的产量并延长了其使用寿命。

PlasmaPlus® 保护涂层防止粘合剂渗漏

LED 或半导体芯片组装工艺通常使用的是导电环氧基粘合剂。在热固化过程中,粘合剂中的低粘度成分可能会流出接合区域并润湿周围的表面,尤其是引线接合焊盘的电触点。这个现象被称为'渗漏'。  

粘合剂渗漏会削弱接触线和引线接合焊盘之间的连接。在最坏的情况下,电线可能会翘起,导致电接触丧失。渗漏还会对灌封树脂和外壳之间的粘合产生不利影响。

Plasmatreat 公司与合作伙伴共同开发了一种特殊的超薄纳米涂层来解决这个问题。PlasmaPlus® 抗渗漏涂层可防止接触表面润湿并加强电线的连接,这一追加的优点可以通过电线拉力测试得到清楚地证明。涂层不会影响粘合剂和引线框架之间的粘合效果。它的涂装在芯片接合之前完成,并且在干燥条件下储存时保持极其稳定的状态。

通过等离子清洁(常压或低压)确保引线键合的安全

引线框架上清洁的接触表面对于确保芯片与引线框架的可靠接触至关重要。即使是最轻微的有机污染也会降低铝铜结合的质量。由于不可能产生足够的热量来熔化电线,因此所得的粘合将是冷粘合。

在引线键合之前通过低压等离子或 Openair-Plasma®技术清洁引线框架,可以有效、可靠地去除有机污染物。

通过这种清洁工艺,超声波摩擦焊接的质量得到了显著的提高。

下期 PlasmaTalks 网络研讨会和活动

没有活动。

近期的展会和活动

在我们参加的展会和活动中,更深入地了解等离子体应用!

交易会
30. - 31. Oct 2024

Advanced Engineering 2024

The UK’s largest annual gathering of engineering and manufacturing professionals.

 

Booth P154

 

NEC Birmingham

North Ave, Marston Green

Birmingham