La influència deTroquela - Selecció d'adhesius d'adhesiósobre la fiabilitat de les llums LED
|
Requisits clau per als adhesius d'unió de matrius - en aplicacions LED Rendiment tèrmic Propietats mecàniques Aïllament elèctric Resistència química
Comparació de diferents tipus d'adhesius d'unió - de matriu Adhesius basats en - epoxi Adhesius a base de silicona - Adhesius a base de poliimida - |
Correu electrònic:bwzm12@benweilighting.com
Introducció
Els - díodes emissors de llum (LED) s'han convertit en la font d'il·luminació dominant en diverses aplicacions, que van des de la il·luminació general fins a la il·luminació d'automòbils i la retroil·luminació de la pantalla. La fiabilitat de les llums LED és de la màxima importància, ja que afecta directament la seva vida útil, el rendiment i el cost - global. La unió de matriu - és un procés crucial en la fabricació de LED, on la matriu de LED s'uneix a un substrat. L'elecció de l'adhesiu d'unió de matriu - té un paper important a l'hora de determinar la fiabilitat del producte LED final.
Requisits clau per als adhesius d'unió de matrius - en aplicacions LED
Rendiment tèrmic
Els LED generen calor durant el funcionament. Un bon adhesiu d'unió de matriu - ha de tenir una alta conductivitat tèrmica per transferir la calor de manera eficient de la matriu LED al substrat. Per exemple, en aplicacions LED d'alta potència -, com ara l'enllumenat públic, la calor generada pot ser substancial. Si l'adhesiu té una conductivitat tèrmica baixa, la temperatura de la matriu LED augmentarà, cosa que pot provocar una disminució de l'eficiència lluminosa i fins i tot un dany permanent a la matriu. Sovint s'utilitzen adhesius basats en epoxi - amb farcits conductors tèrmicament com flocs de plata o òxid d'alumini. Aquests farcits milloren la conductivitat tèrmica de la matriu epoxi, permetent una millor dissipació de la calor. Un exemple és un estudi sobre una marca concreta de fanals LED d'alta potència -. Inicialment, es va utilitzar un adhesiu de grau - baix amb una conductivitat tèrmica baixa. Després d'uns mesos de funcionament continu, els llums van començar a atenuar-se i alguns LED van fallar. Quan l'adhesiu es va substituir per un adhesiu basat en epoxi d'alta conductivitat - tèrmica - -, la dissipació de calor va millorar significativament i la vida útil dels LED es va allargar en més d'un 50%.
Propietats mecàniques
L'adhesiu d'unió de la matriu - ha de proporcionar una forta adhesió mecànica per garantir que la matriu LED romangui fermament adherida al substrat en diferents condicions de funcionament. Això inclou suportar vibracions, cicles tèrmics i esforços mecànics. En aplicacions d'il·luminació d'automòbils, els LED estan exposats a vibracions del motor del vehicle i de les condicions de la carretera. És essencial un adhesiu amb alta resistència al cisallament i bona resistència a la fatiga. Els adhesius basats en silicona - són coneguts per la seva excel·lent flexibilitat i capacitat de suportar l'estrès mecànic. Poden absorbir vibracions i evitar que la matriu LED es desprengui a causa de les forces mecàniques. En un exemple real del món -, un fabricant d'automòbils va experimentar una gran taxa de fallades dels fars LED a causa del despreniment de la matriu durant el període de garantia. L'adhesiu original utilitzat tenia una resistència al tall insuficient. Després de canviar a un adhesiu d'unió de matriu - basat en silicona -, la taxa de fallades va baixar gairebé a zero, cosa que demostra la importància de les propietats mecàniques de l'adhesiu.
Aïllament elèctric
Cal un aïllament elèctric adequat per evitar curtcircuits elèctrics - entre la matriu LED i el substrat. L'adhesiu ha de tenir una alta resistivitat elèctrica. A les aplicacions de retroil·luminació de la pantalla, on hi ha diversos LEDs ben empaquetats, qualsevol fuita elèctrica pot provocar una il·luminació desigual o un mal funcionament. Els adhesius basats en poliimida - són sovint preferits en aquestes aplicacions a causa de les seves excel·lents propietats d'aïllament elèctric. Un fabricant de pantalles va trobar que quan s'utilitzava un adhesiu amb un aïllament elèctric inferior a - estàndard a les seves pantalles LED - retroil·luminades, hi havia problemes amb fantasmes i brillantor desigual. Després de canviar a un adhesiu d'unió de matriu - basat en poliimida -, aquests problemes elèctrics es van resoldre, donant lloc a pantalles de - qualitat més alta.
Resistència química
Els LED poden estar exposats a diversos factors ambientals, com ara la humitat, els productes químics i la radiació UV. L'adhesiu d'unió de la matriu - ha de ser resistent químicament per mantenir el seu rendiment al llarg del temps. En aplicacions d'il·luminació exterior, per exemple, els LED estan exposats constantment a la humitat i als raigs UV de la llum solar. Un adhesiu que no sigui resistent a aquests factors pot degradar-se, provocant una pèrdua d'adhesió i rendiment elèctric. Els adhesius de silicona també tenen una bona resistència química, especialment a la humitat i la radiació UV. Un estudi sobre projectors LED a l'aire lliure va mostrar que els projectors que utilitzaven un adhesiu no resistent a - UV - van experimentar una disminució significativa de la força d'adhesió després d'un any d'exposició a l'exterior. En canvi, els que utilitzaven un adhesiu d'unió de matriu - basat en silicona - van mantenir el seu rendiment i adhesió, destacant la importància de la resistència química.
Comparació de diferents tipus d'adhesius d'unió - de matriu
Adhesius basats en - epoxi
Els adhesius epoxi s'utilitzen àmpliament en la unió de matrius de LED - a causa de la seva bona adherència, conductivitat tèrmica relativament alta (quan s'omple) i rendibilitat - de costos. Es curen mitjançant una reacció química, formant un enllaç fort. No obstant això, poden ser fràgils, cosa que pot suposar un problema en aplicacions amb una gran tensió mecànica. Per exemple, en algunes aplicacions LED d'electrònica de consum on l'espai és limitat i el dispositiu pot estar subjecte a impactes ocasionals, la fragilitat dels adhesius epoxi pot provocar l'esquerda de la matriu.
Adhesius a base de silicona -
Com s'ha esmentat anteriorment, els adhesius de silicona ofereixen una excel·lent flexibilitat, una alta - resistència a la temperatura i una resistència química. Són adequats per a aplicacions on l'estrès mecànic i l'exposició ambiental són preocupacions importants. El seu principal inconvenient és que generalment tenen menor conductivitat tèrmica en comparació amb alguns adhesius epoxi farcits. En aplicacions on es requereixi una alta resistència a la temperatura - i una bona dissipació de la calor, es pot utilitzar una combinació de silicona i farcits tèrmicament conductors.
Adhesius a base de poliimida -
Els adhesius de poliimida són apreciats pel seu excel·lent aïllament elèctric i la seva alta - resistència a la temperatura. Sovint s'utilitzen en aplicacions de gamma alta - on el rendiment elèctric i la fiabilitat són crítics. Tanmateix, poden ser més cars i tenir un procés de curat més complex en comparació amb els adhesius epoxi o de silicona.
Conclusió
L'elecció de l'adhesiu d'unió de matriu - és un factor crític per determinar la fiabilitat dels llums LED. Els diferents tipus d'adhesius tenen les seves pròpies propietats úniques i la selecció s'ha de basar en els requisits específics de l'aplicació LED. El rendiment tèrmic, les propietats mecàniques, l'aïllament elèctric i la resistència química són aspectes clau que cal tenir en compte. Si escolliu acuradament l'adhesiu d'unió de matriu - adequat, els fabricants poden millorar la vida útil, el rendiment i la qualitat general de les llums LED, satisfent les demandes de diverses indústries i consumidors. Els estudis de casos han demostrat clarament que l'adhesiu adequat pot prevenir fallades, millorar l'eficiència i reduir costos en sistemes d'il·luminació LED. A mesura que el mercat de la il·luminació LED segueix creixent i evolucionant, la investigació i el desenvolupament dels adhesius d'unió de matrius - seran essencials per satisfer els creixents requisits de fiabilitat de les aplicacions noves i emergents.
