Plazma İşlem: LED Işıkların Güvenilirliğini ve Ömrünü Artırmanın Yeni Bir Yolu
LED teknolojisi günümüzde genel aydınlatmada ve otomotiv mühendisliğinde vazgeçilmezi bir unsur haline gelmiştir. LED'ler yüksek enerji verimliliği, uzun kullanım ömrü ve ayarlanabilir ışık sıcaklığı sayesinde genel aydınlatmada büyük ilgi görmüştür. Otomotiv sektöründe LED farlar trafik alanını daha iyi aydınlatarak yol güvenliğini artırmaktadır. Büyük otomotiv üreticileri tarafından kullanılan matrix LED ön farlar bunun iyi bir örneğidir.
Otomobillerin içe mekanında LED teknolojisi sağladığı tasarım özgürlüğü ve farklı aydınlatma etkileri sayesinde yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Huzme oluşturmanın yanı sıra çevresel etkilere olan direnci artırmak, LED ışıkların geliştirilmesinde odaklanılan temel unsurlardandır. Amaç bir LED'in ömrünü uzatmak ve renk kalitesi (üçtürsel koordinatlar ve renk sıcaklığı) ve verimlilik gibi temel özelliklerini ürünün ömrü boyunca sağlamaktır.
Yeni üretim teknolojileri bu geliştirme hedeflerine karşılık verir ve düşük maliyetli üretim olanakları sunar.
LED üretiminde atmosferik plazma teknolojisinin kullanılması tam da bu konularda çözüm sağlar:
- Tel bağlama işlemi öncesinde şasi (lead frame) temizleme (Openair-Plasma®) Kaplama bileşiklerinin kalıplama bileşiklerine adhezyonunu artırma (Openair-Plasma®) Silikon kalıp parçaları üzerine yapışmaz katman uygulama (PlasmaPlus®)
PlasmaPlus® - Kapsüllenmiş LED bileşenler için hidrofob yapışmaz kaplamalar
LED panellerden meydana gelen geniş ekranlar reklamlar ve örneğin spor sahalarında duyurular için kullanılır. Bir ekranın içinde milyonlarca RGB-LED olabilir. Her bir RGB-LED mavi, yeşil ve kırmızı ışık yayan birer yarı iletken yonga içerir. Bu 3 yongaya tahsis edilen akımlar kumanda edilerek emisyon spektrumlarının karıştırılmasıyla çok çeşitli renkler elde edilebilir. Paketteki yongaları kapsülleme malzemesi olarak ısıl kararlı silikonlar kullanılır.
Ancak yumuşak silikon malzeme nedeniyle LED yüzeyi yüksek yapışkanlık gösterir ve bu da LED'in üretim sürecinde ve çalışma koşulları altında sorunlara yol açabilir.
Ekran panellerinin üretiminde münferit LED'ler dalga lehimleme işlemiyle karta monte edilir. LED presleme ve bükme işleminin kalay pullar halindeki kalıntıları lehim potasında birikerek sıklıkla LED'lerin silikon yüzeyine yapışır ve üretim verimini olumsuz etkiler. LED yüzeyinin yapışkan olması, panellerin montajındaki alma ve yerleştirme işlemi sırasında da birbirlerine ya da alma ve yerleştirme aletine yapışmaları nedeniyle sorunlara yol açabilir. Bu da hattın birçok kez durmasından dolayı zaman başına üretim verimini düşürür. Ekranın çalışması sırasındaki tozlanma gibi dış etkiler zamanla birikerek ekranda önemli derecede kirlenmeye neden olabilir.
Plasmatreat, PlasmaPlus® teknolojisini kullanarak LED yüzeyi üzerine ince, cam benzeri ve yapışmaz bir katman uygulamayı başardı. Bu katman, ekranın üretimi ve daha sonraki kullanım aşaması sırasındaki her türlü kirlenmeye karşı çok etkili olduğu için üretim verimini artırır ve ekranın kullanım ömrünü uzatır.
PlasmaPlus® koruyucu kaplama yapıştırıcının kusmasını önler
LED veya yarı iletken yonga montajı işlemleri, yapıştırma ajanı olarak genellikle elektrik iletken, epoksi bazlı bir yapıştırıcı kullanır. Isıl kürleme sırasında yapıştırıcının içindeki düşük vizkoziteli bileşenler yapışma alanının dışına akarak özellikle de tel bağlama lehim noktalarının elektrik kontakları olmak üzere çevredeki yüzeyleri ıslatabilir. Bu olay 'kusma' olarak adlandırılmaktadır.
Yapıştırıcının kusması, bağlantı teli ve tel bağlama lehim noktası arasındaki bağlantıyı zayıflatır. En kötü durumda tel kalkarak elektrik kontağının kaybolmasına neden olabilir. Kusma, kaplama reçinesi ve gövde arasındaki bağı da olumsuz etkiler.
Plasmatreat, iş ortaklarımızla iş birliği yaparak bu sorunu çözmek için çok ince, özel bir nano kaplama geliştirmiştir. PlasmaPlus® kusma önleyici kaplama, temas yüzeylerinin ıslanmasını önler ve tel bağlantısını güçlendirir; bu da tel çekme testlerinde açık bir şekilde gösterilebilen ilave bir avantajdır. Kaplama, yapıştırıcı ve şasi (lead frame) arasındaki bağı etkilemez. Yonga yapıştırılmadan önce uygulanır ve kuru koşullarda saklandığında son derece kararlı kalır.
Plazma temizlik (atmosferik veya düşük basınçlı) sayesinde güvenli tel bağlama
Şasi (lead frame) üzerindeki kontak yüzeylerinin temiz olması, entegre devre ve şasi (lead frame) arasında güvenilir bir şekilde kontak oluşması için çok önemlidir. En düşük miktarlardaki organik kirler bile alüminyum-bakır bağlarının kalitesini düşürür. Teli eritmek için yeterli ısı üretilemez ve ortaya soğuk bir bağ çıkar.
Tel bağlama işlemi öncesinde şasilerin (lead frame) ya düşük basınçlı plazma ya da Openair-Plasma® ile temizlenmesi, organik kirleticileri etkili ve güvenilir bir şekilde giderir.
Ultrasonik sürtünme kaynağının kalitesi bu temizleme işlemiyle büyük ölçüde artar.
