Optimal eingebettet - Wacker Chemie AG


Optimal eingebettet

In Korea entwickelt

Displays an der Börse von Hongkong: Durch die gezielte Auswahl der Halbleitermaterialien und der Dotierung können Leuchtdioden in vielen verschiedenen Farben leuchten.

Auf die steigende Nachfrage nach geeigneten Einbettungsmaterialien – besonders für leistungsstarke und für hocheffiziente weiße Leuchtdioden – reagiert WACKER mit einem Portfolio von qualitativ hochwertigen Siliconvergussmassen, das am Center of Electronics Excellence (CoEE) in Seoul entwickelt wurde. Dieses Portfolio umfasst die vier neuen Produkte LUMISIL® 590, LUMISIL® 591, LUMISIL® 740 und LUMISIL® 770, die auf die unterschiedlichen Bauformen, Anwendungen und Betriebsbedingungen moderner Leuchtdioden abgestimmt sind.

Packaging per Verguss

Eine Leuchtdiode – gemeint ist das zum Einbau in eine Schaltung geeignete elektronische Bauelement, das sogenannte LED-Package – umfasst neben dem lichtemittierenden Halbleiterchip sämtliche elektrischen, mechanischen, thermischen und optischen Schnittstellen zur Umgebung. Heute sind mehrere Verfahren gebräuchlich, in denen Chips zu Packages aufgebaut werden. Zentraler Schritt all dieser als Packaging bezeichneten Aufbauverfahren ist der Verguss des empfindlichen Chips.

Am Center of Electronics Excellence in Seoul entwickeln WACKER-Forscher Einkapselungsmaterialien speziell für Leuchtdioden.

Leuchtdioden werden im Betrieb heiß. Sie entwickeln umso mehr Wärme, je höher die elektrische Leistung ist, mit der sie betrieben werden. Die freigesetzte Wärme kann die Vergussmasse beträchtlich erhitzen. Zugleich wirkt das vom Chip emittierte Licht auf die Vergussmasse ein. Hitze und Licht aber lassen das Einbettungsmaterial altern, wobei die Alterungsgeschwindigkeit und das Ausmaß der Schädigungen erheblich vom verwendeten Material abhängen. Die Verkapselung kann allmählich brüchig werden, damit ihre Schutzfunktion verlieren, zunehmend weniger transparent werden und sich verfärben. In der Folge verschlechtert sich die Lichtausbeute. Damit die Leuchtdiode eine hohe Lebensdauer erreicht, muss die Vergussmasse diesen Belastungen dauerhaft standhalten.

Silicone sind für ihre Beständigkeit gegenüber Hitze, Temperaturwechsel, Licht, UV-Strahlung und vielen chemischen Einflüssen bekannt. „Hierin sind sie den Epoxidharzen, die im großen Umfang zur Verkapselung der LED-Chips eingesetzt werden, deutlich überlegen“, erklärt Dr. Hyun-Kwan Yang, der als Entwickler am CoEE tätig ist. Infolge ihrer Nachgiebigkeit sind Siliconelastomere zudem in der Lage, Vibrationen zu dämpfen sowie thermomechanische Spannungen auszugleichen. Sie können weiterhin hochtransparent formuliert werden und ihre Fließeigenschaften lassen sich bedarfsgerecht einstellen. „Aus allen diesen Gründen“, fährt Dr. Yang fort, „ist der Anteil der Silicone am Markt der LED-Vergussmassen in den letzten Jahren deutlich gestiegen.“