高温尼龙在LED中的应用及发展趋势

LED即Light-emitting diode中文名称为发光二级管，LED作为灯具行业一种新型的照明技术，被誉为21世纪有价值的光源。

高温尼龙是一种耐热聚酰胺，可长期在150℃环境上使用。在热、电、物理及耐化学性方面都有良好的表现。特别是在高温下仍具有高钢性与高强度及极佳的尺寸精度和稳定性。

二者相遇在一起，究竟能碰撞出怎样的火花？我们拭目以待！

一、LED的简介

LED常用于通用照明，汽车照明，显示屏等方面，主要分为直插式LED，SMD LED（表面贴装发光二极管），集成COB（COB集成光源），LED灯丝，大功率LED，flash LED（闪光灯）等。而高温尼龙在LED中的应用，大部分就是在SMD LED（表面贴装发光二极管）中。

图 高温尼龙在SMD LED（表面贴装发光二极管）中的应用部位

可能在上面的图片中大家看的还不是十分的直观，小编为大家找到了一份关于SMD LED的封装结构体，十分直观的可以看出整个SMD LED的结构。

图 SMD LED封装结构

上图可以看出，一个SMD LED主要由：封装胶，芯片，键合线，塑料支架，五金基板5部分组成。

图 LED的封装流程

而高温尼龙主要的应用就是LED支架，利用PPA塑料采用注塑工艺注塑结合到铜支架上，成型后內部为一反射碗型来加强聚光及亮度，并保护芯片及内部电路。

图 金发科技PA10T LED反射支架

二、LED支架对高温尼龙的要求

1. 热变形温度

因为SMD型LED是需要用无铅回流焊工艺来进行贴片，所以必须要承受260℃~265℃的温度。一般行业内会把热变形温度卡在280℃以上，预留20℃左右的余量。

2. 初始白度/反射率

LED支架学名LED反射杯，顾名思义，会起到反射的作用，所以它的白度和反射率会直接影响它的反射率，初始亮度，芯片选择，LED的成本等。如果白度低，反射效率就低，就要选用初始亮度更高的灯珠，就要选择效果更好芯片，来达到高白度支架的效果，从而影响LED的成本。的类似于蝴蝶效应，一点点的影响了LED的成本。

图 PPA的白度的影响因素

3. 烘烤/回流焊后黄变

在封装的各制程都需要除湿和高温烘烤固晶胶工艺，以及SMD回流焊，所以整个封装的制程中基本都处在高温环境下，所以高温尼龙的黄变水平会直接影响LED的质量和成本。黄变之后白度就会降低，白度降低以后会发生什么，上面已经解释过了。

4. 成型温度/周期/流动性

成型温度较高，加热功率就会高，

成型周期长，所涉及到了人力和产量就会有影响，

流动性会影响产品的良率问题。

这三个条件都直接影响到了LED封装的成本。

5. 与金属结合强度/气密性

气密封和结合强度就不仅仅是影响LED的成本这么简单了，会直接影响到LED的可靠性和寿命。更是企业的声誉问题，当你家的LED寿命远不及其他家的LED，即使你价格便宜，在业界的口碑也会受到影响，被冠以低端的名头。所以此方面至关重要。

6. 力学强度/韧性

力学强度就是很基本的指标了。主要还是根据不同的LED来选择。

7. 吸水性

尼龙是吸水性比较强的材料，但是高温尼龙的吸水性已经很低了，但是LED对其吸水率还是有一定的要求，会影响到成型的烘干时间另一个是产品性能的稳定性，如果支架的吸水性比较大的话，可能会影响到后期的硫化以及其他过程。

8. 其他关注点

是否有镀银层发白，硫化？

银层发白，硫化会导致焊线不良，加快光衰，死灯。

是否影响固晶胶、封装胶固化？

部分含硫、磷等的添加剂或逸出物会导致固晶胶、封装胶固化中毒，导致固化不良或不固化。

以上是一些总结性的要求，但在实际的使用中，可能不需要满足这么多条件。具体根据LED的应用范围不同，对高温尼龙材料的要求也会有所不同。例如：装饰用途的LED和照明用途的LED对材料的要求肯定会不一样，下面简单列举几个LED的应用范围以及对材料的要求。大家简单了解一下

表格 

三、LED中高温尼龙材料的发展趋势

在显示屏方面会对清晰度的要求越来越高，清晰度对像素尺寸的大小是有更高的要求，现在可以做到一个像素点大概1mm左右，所以要求流动性，和尺寸稳定性等可能会更高。

在照明方面，更大的功率，PPA和PCT存在一定的竞争，能不能把PPA的应用上限提高，例如使用上限提高到，0.8w甚至更高，去抢占PCT的市场。

更高的生产效率，缩短成型周期，来提升产能，增大效益。

图 LED的未来发展对高温尼龙的要求

以上素材来自届特种工程塑料论坛的演讲, 艾邦高分子整理。