专家讲座:软陶瓷散热漆应用趋势:LED,电视,建材节能减碳

      简单的说,近几年来温室效应给人类的警觉就是不能再热了。从大环境来说,地球的气候温度不断升高,给全球生物带来的就是生存危机;对科技业厂商来讲,机具、系统不能有效散热,就不能节能减碳、浪费效能的转换。 
      系统效率转换的浪费在LED产业上,可以说是最紧急待解决的症结点。怎幺说呢?目前属于应用面的LED灯具,在光能上的输出功率只有20%,另外80%还是从电能转换成热能,也就是说仍有4/5的能源耗损。这个4/5能源耗损却是伤害地球环境的帮凶之一。也许我们不需要用这幺严厉的名词加之于热能,但是平心而论,如果这个热能是种浪费的耗损,且无法帮助系统产生有价值的输出功率,那幺它确实就是在破坏环境、伤害人类与生物。
几年前冠品化学在开发LED背光油墨时(LED White Backlight Ink),被全球最知名的某欧洲灯具公司要求,LED白色背光油墨要能耐摄氏400度高温,不能发生黄变,反射率一定要高于85%。这个欧洲公司为什幺要提出这幺严苛的条件?他并不是在给厂商找麻烦,而是为了更远大的目地,为我们生存的这个生态求取更安全的未来。
      我们在因应厂商的要求作研发时,深深地被启发了,研发 产品时要从更高、更远的立足点来看趋势。从LED背光油墨一路深入LED铝基板导热胶(LED Thermal Conductive Adhesive)、再进一步开发软陶瓷散热漆(Flexible Ceramic Thermal Conductive Adhesive),冠品一直围绕在节能减碳这个轴心发展。
      软陶瓷散热漆是以奈米化的陶瓷做散热基材,配方上加入我们最为拿手的软性、耐高温特殊树脂材料。让这个软陶瓷散热漆具有PH值3~11的抗酸硷特性、可喷涂施工、具有抗静电特性不易沾染灰尘、还可以依客户需求调配专属颜色。一开始是LED路灯业者要求冠品协助他们的光衰问题,此问题的肇因是路灯灯具外壳的阳极处理或是烤漆保护,让灯具的热度无法散出,导致内部温度过高造成LED磊晶光衰。
      软陶瓷散热漆的热阻几乎跟原有的金属灯具一样低,所以能有效的把热传导出去,又能保护灯具不受外界环境侵蚀污损,在总体成本上比传统方案更低、更省钱。最近这种新的散热材料又有新的应用,LED电视机、显示器、马达线圈、固态电容、通讯基地台散热模组、桌上型/笔记型电脑的CPU或GPU散热模组、绿色环保建材涂料…纷纷导入测试及应用。
      台湾厂商在面临南韩、日本的科技竞争,最有效的致胜策略就是创新思维,而且对战于高度重视研发的日、韩厂商时,惟有更快一步的效率才有机会打赢。台湾厂商已经有整体热阻解决方案的体会,除了从机具的外壳涂布软陶瓷散热漆,也开始在内部的散热模组,如晶片组或电路板上的散热鳍片、铝质散热模组、会发出高热的固态电容…,都一一导入软质的散热漆。
      这种整体热阻解决方案,会先把电路板上的主要热源降温,经由散热鳍片或散热模组所传导出的热度也下降,最后传导无碍的由外壳散发到空气中。对照于传统散热工法及技术,这种新的整体热阻解决方案,可以降低系统温度达摄氏7~10度。目前每公斤可喷涂面积约为40~50平方公尺,材料成本低于NT$90/平方米。
      我们就LED电视实际应用面发展来观察,超薄型大尺寸LED电视一定是主流趋势。这个市场原本是日本Sony(大陆称之为 索尼)当领头羊、带路鸡,没有想到被南韩的三星SAMSUNG抢下全球第一。为什幺南韩、日本厂商能做出这幺薄的LED电视,我们台湾厂商做不出来?答案不是模具工艺的能力,而是散热技术的强与弱!从最早日系的轻薄型笔记型电脑开始,就建立了稳固的总体热阻解决观念,这种思维是认定要从基本面就开始散热。不是等最后成型后看热在那里,才在那里加上散热模组来排热。
      他们从IC晶片、电容电阻、键盘空气对流、排气孔设计、机壳热传导、散热材料…一一检视,每一个环节都要把热阻降到最低,最后的成果就是热度降低并且有效地传导出去,当然可以把笔电做得既轻又薄。现在这个模式又在LED电视机上发生了,55吋的大电视可以做的薄如羽翼,电视后盖又笨重、模具成本又高的ABS外壳也不见了,直接就把散热铝板变成美背式外壳。
      整体热阻降低,输出功率提高,热度被传导出去,系统的耗电量也低于以往,节能减碳的目地不也实现了。爱护地球、维护生态的大前提一旦达到,消费者接受度更高,产品卖的量大利润又好,真的是值得我们学习。
      软陶瓷散热漆被应用在环保建材上,也是我们台商反应灵敏之处。建材厂商发现这种软陶瓷散热漆的属性与传统硬性防水隔热漆不同,硬性防水隔热漆是把热阻隔,并在屋顶墙壁的缝隙铺盖成保护膜。但是室内的热无法排出,此外时日一久加上地震影响,硬质保护膜会龟裂渗水。
      软陶瓷散热漆本身会反射热源,也能降低热阻以求排热,软性的胶漆更会渗入缝隙并保持软调,能有效的防止水气湿气的渗入。它的抗静电特性,让尘埃更不容易沾黏在表面,材料本身无铅、无卤、无毒无公害、是有机性的可分解材料,这就让软陶瓷散热漆成为最新的环保、节能建材。
      就绿色环保观点来说,节能省碳是一定要走下去的目标。现阶段来讲,LED产业还有待材料开发、制程改进、散热技术、生产规模…种种环节的精进,进而在单价上让消费者更有意愿去及早取代现有应用。可以说这个产业的太阳是一定会在东方升起来的,在可期待的日出之际,我们也很欣慰的看到又有更多的新领域应用,这不但代表新的商机,也意味着台湾厂商一样可以在创新研发上,走出我们自己的春天。
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点击次数:  更新时间:2014-12-03 11:57:58  【打印此页】  【关闭