在白色
圖1：采用新工藝生產的LED模塊（a）以及凝膠狀樹脂片材（b）
通過組合使用藍色LED元件和黃色熒光材料來實現白色光。LED元件的封裝采用含有熒光材料的凝膠狀硅樹脂片材（日東電工制造）。
?。?：實現白色光的方式還包括組合使用光的三原色——紅色、綠色和藍色的LED元件。不過，其用途多為顯示器的光源。在照明用途中，偽白色LED模塊是主流。
圖2中是傳統(tǒng)工藝與新工藝之間的比較＊2。傳統(tǒng)工藝通過含有熒光材料的液狀樹脂來封裝LED元件。首先，在基板上的LED元件周圍形成用來阻擋樹脂流出的“壩”，并使其硬化。然后，攪拌液狀樹脂與熒光材料、澆注到基板上的壩內。最后，對澆注的樹脂進行熱硬化處理。整個封裝工序所需要的時間約為六個小時。
圖2：傳統(tǒng)工藝與新工藝在封裝工序上的比較
傳統(tǒng)工藝在整個封裝工序上（形成壩并使其硬化、攪拌樹脂和熒光材料、澆注液狀樹脂并使其硬化）需要花費約六個小時。新工藝只需將凝膠狀片材貼在LED元件上進行硬化即可，因此僅需40分鐘。由本刊根據愛德克的資料制作。
?。?：此外，還有通過含有熒光材料的固體樹脂片材來封裝LED元件的制造工藝。該制造工藝容易穩(wěn)定質量，不過無法單獨通過固體樹脂片材進行封裝，需要另外使用液體樹脂進行封裝，因此生產效率較低。
但在這種制造工藝中，存在樹脂和熒光材料未均勻混合、熒光體在樹脂中沉淀、澆注的樹脂量多少不一等諸多會造成品質不穩(wěn)定的問題，難以維持質量。如果封裝工序的品質不均，就會產生色度偏差，可能會影響LED模塊的性能。
而新工藝則是在基板上的LED元件上粘貼凝膠狀的樹脂片材、加熱至約150℃，經過約40分鐘后片材硬化，由此完成封裝，因此可大幅縮短所需要的時間。而且，凝膠狀樹脂片材基本上不會出現熒光材料沉淀等會導致封裝工序質量不均的因素，因此可以輕松提高作為LED模塊的性能。比如，關于前面提到的色度偏差，與傳統(tǒng)工藝相比，新工藝可將偏差降至一半左右。而且，直至完成封裝的工序數量也很少，因此生產設備也可以實現簡化。
另外新工藝還改善了熱循環(huán)特性，雖然愛德克原本并沒有這方面的打算。以分別在低溫環(huán)境下（-55℃）和高溫環(huán)境下（85℃）暴露30分鐘為一個循環(huán)開展試驗時發(fā)現，采用傳統(tǒng)工藝法生產的模塊在約200次循環(huán)后開始出現故障，而采用新工藝生產的模塊在2000多次循環(huán)后也沒有出現故障。
改進分子構造保持凝膠狀
凝膠狀樹脂片材由日東電工開發(fā)。作為基礎材料的硅樹脂本來難以保持凝膠狀態(tài)，普通環(huán)境下只能以液體或固體狀態(tài)存在。但是，愛德克通過改進硅樹脂自身的分子構造，使其保持了凝膠狀態(tài)。
在封裝工序中，會從通過金屬線與基板連接的LED元件的上方開始粘貼片材，因此需要防止金屬線出現損傷和斷線等（圖3）。關于這一點，可通過改進分子構造以調整凝膠特性（彈性率等）來加以應對。
圖3：對金屬線的影響
連接LED元件電極和基板電極的金屬線，在通過凝膠狀片材封裝LED元件前后幾乎沒有變形，不會造成損傷等不良影響。由本刊根據日東電工的資料制作。
愛德克從2012年7月開始推進確立采用該片材的新工藝試制白色LED模塊。該公司此前曾在多家日本國內工廠生產照明用白色LED模塊，不過在開發(fā)新工藝的時候，愛德克以提高生產效率和投資效率為目的，將照明用白色LED模塊的生產集中到了濱松工廠。今后將加速開發(fā)和導入支持新工藝的生產設備，在2013年度內使所有模塊的生產都改用新工藝＊3。
?。?：愛德克將新工藝稱作“EX-PRESS工法”（EX-PRESS是Extreme Prehardened Sheet Sealed的簡稱），將采用新工法制造的LED模塊稱作“SS-COB”（Sheet Sealed-Chip on Board的簡稱）。
另外，不僅限于愛德克，日東電工將廣泛地銷售凝膠狀樹脂片材。兩家公司之間并沒有特別設立關于經銷商和銷售時間的限制。
雙方開展合作的契機是雙方均參與策劃了以光技術創(chuàng)新等為目的設立的大阪大學光子學中心。愛德克常務執(zhí)行董事、技術戰(zhàn)略負責人藤田俊弘表示，“此次成果是雙方合作的第一步”，今后還將在與光技術相關的各個領域開展合作。
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