日本東京LIGHTING JAPAN & NEPCON JAPAN & AUTOMOTIVE JAPAN 2011特別報導系列(一)

 

刊登日期:2011/1/20
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第3屆『次世代照明技術展(LIGHTING JAPAN 2011)』於今天起一連3天(1月19~21日)在日本東京有明國際展覽中心隆重登場。今年的展會除了匯集所有LED/OLED 照明設計研發及生産製造時所需之設備、元件、材料等相關廠商參與的LIGHTING JAPAN之外,同期舉行的還包括深具歷史的40th INTER- NEPCON JAPAN、AUTOMOTIVE WORLD 2011、國際CAR- ELETRONICS技術展、EV/HEV JAPAN和今年首度登場的汽車輕量化技術展、精密微細加工EXPO等。這場內容豐富,領域橫跨光源、照明、電路板、構裝、汽車電子乃至電動車的年度盛會是由日本最具辦展經驗,由石積忠夫先生所領導的Reed Exhibitions公司所主辦。展覽會共吸引了來自全球20餘個國家,400多家廠商參展,現場參觀人潮差堪以萬頭鑽動比擬。工業材料雜誌與材料世界網(http://www.materialsnet.com.tw)今年特別派出採訪小組,將一連三天在東京現場為各位讀友做最及時的現場報導。


圖一、第三屆Lighting Japan開幕剪綵,工研院電光所詹益仁所長應邀出席(後排左四)


圖二、數十場技術研討會就在此棟大樓內展開

LED照明已打入日常生活
日本在ECO政策與節能市場的驅動下,2011年初對於實用化LED照明產品在功能與價格上產生很大的改變。新春年後的日本市場,消費性產品也面臨改朝換代。去年4月的第一場有關LED照明實現化的演講還集中在裝飾性LED照明上,而今年的第一場技術性演講則已轉為探討LED光源對於使用者的影響與品質問題。

如同2010年第二屆日本照明展趨勢預期,一般消費性LED照明產品已經出現在生活週遭;更方便、更便宜且更明亮。有關LED光源的危害,會先探討波長問題,短波長具有危害性,其次則是光源強度問題,在視網膜較為集中的光束可能產生的熱損害,會議中以低功率0.02A與0.35A高功率兩種進行實驗發表與討論,並針對量測的方式提出可能的修正方法。現有的輝度量測出來的結果,對於現行IEC發光源輻射規範可能需要對LED訂定出新的規範與光學測試方法來加以因應。另外,對於眩光問題也探討了點光源、光源密度、距離、角度、背景光源與對於一個LED光源模組的視覺影響,最後由一般人因工程來探討光源對於人體生理作用與可能的影響。唯有在LED光源使用無虞的狀況下,LED照明燈具家電才能正式進入你我的家庭。

Lighting 基調演講探討照明的未來
今天(1/19)下午的KEYNOTE演講由飛利浦、GE、OSRAM和Panasonic等四大照明廠分別提出對照明未來的看法,其中'概念性趨勢都指出LED照明系統是重要的一部分。Philips認為,除了原本的LED晶粒「電子封裝」與「散熱光學」之外,也延伸到整體照明環境的重新思考與改變,整體消費者成本(Total Cost of Ownership;TCO)考量是未來影響消費者購買意願的參考指標之一。雖然目前售價高出可接受價位的3-5倍之多,GE公司仍樂觀地期待市場的競爭白熱化與大量研發投入後對產品的經濟效應。OSRAM公司則是從實用端考量,以"Light where it is needed"適量智慧照明為目標。Panasonic公司的"Feu"指數(空間亮度感指標;亦即將空間的亮度感予以數值化,可活用為照明設計的指標)也是以此作為LED節能照明實施的考量。

至於展場部份,會場主要分成磊晶、晶片處理、LED構裝、電子電路、散熱、光學檢測、光反射材料、光學材料與燈具進行展出。放眼望去,清一色都是室內主燈的天下;無論是辦公室用燈,還是家庭用燈,方形的、圓形的,由D12cm 10w-D30cm 30W 崁燈,到120cmx30-60x60cm的層板燈,每一家廠商都有其特別想要差異化的技術與產品製作方法,細看可以分成許多製造類別與不同的材料使用需求。更詳細的觀察報導,敬請期待明天的現場連線。


圖三、豐田合成的室內照明解決方案DEMO,分成辨公室與家庭

高耐熱IC構裝載板-BN300
「NEPCON JAPAN」係集結了半導體、電子零件、電子材料、封裝技術等,共7項技術的專業展覽。今年因為和Lighting Japan及Automotive World等合展,而使場面特別浩大,出現難得一見的盛況。

在展場中發現,屬於日本AWI(Air Water Inc.)集團的Printec會社,推出一款具有高Tg、高剛性及低熱膨脹的IC構裝載板-BN300,以BN300為名是因為該材料的配方由雙馬來醯亞胺(Bismaleimide)、環氧樹脂(Epoxy)及特殊硬化劑所組合而成,具有300oC以上的Tg。該公司期盼這項新材料技術可以打破過去IC構裝基板材料市場由三菱瓦斯(Mitsubishi Gas) BT樹脂寡佔的現象。

現場展出二款BN300產品:一為該公司內製的BN300基板,目前該產品屬於小量規模生產,主要供應美國及歐洲的航太及軍事用途,作為高可靠性半導體構裝﹔另一則是BN300系列的銅箔基板與含浸材。銅箔基板及含浸材將鎖定消費性電子的IC構裝之用,將直接挑戰BT樹脂系統的霸主地位。

BN300樹脂系統是以Bismaleimide、Epoxy及特殊硬化劑所形成的交互穿插網絡結構(Interpenetrating network;IPN),與由Bismaleimide與Triazine聚合所得的改質共聚合物相較,因為具有網絡的穩固結構,在耐熱性(高Tg)與受熱的尺寸變化上,均較BT樹脂(Tg約220-240oC)為優,而且在高溫下(200 oC)依然可以保有17Gpa的彈性係數。這對於未來高密度構裝基板朝薄型化發展所產生的板翹(Warpage)問題,提供了實質的解決途徑。而且該材料因有高溫的穩定性,使其應用於Flip Chip 高溫(320 oC10mins)銲錫的固晶(Die attach)及打金或銅線(Au/Cu wire bonding)的組裝製程,變得相當容易且具有高可靠度。

Printec公司為符合綠色環保需求,所推出的BN300銅箔基板及含浸材為無鹵系統,可通過UL 94V0的難燃測試。在價格競爭力上,據該公司研發技術長-長井 弘行(Hiroyuki Nagai)暗示,BN300相較於BT樹脂具有更低成本的優勢。

目前該公司除了與日本國內構裝設備廠進行材料特性評估外,也積極與台灣構裝基板廠進行材料的推廣,因為IC構裝基板佔整體構裝成本超過30%,如果具有低價及高可靠度,同時可以獲取系統廠的加持認證,將極有可能創造另一新型IC構裝載板的材料系統,打破三菱瓦斯BT樹脂的專斷現況!


圖四、Printec研發技術長---長井 弘行(左)與Dr.金進興於展示現場( 2011/01/19)
 
 
圖五、Printec所展示之BN300 IC構裝基板

產業領導者對於下一代車輛的車用電子需求看法
在全球暖化與能源危機雙重壓力下,EV的發展必須有其社會價值的定位。除了在價格取向方面要達到Eco-Friendly之外,還必須達到Environmental Friendly。在整體發展上,講究能源供給、電力儲存以及移動性(Mobility)的提升,以達到Smart Community。

Smart Energy取自於可再生(潔淨)能源之利用以及充電網路的構建。在建立HEMS (Home Energy Storage System)、 CEMS (Community EMS)、 BEMS (Building EMS)方面,儲能所需之電池以及EV電池扮演著重要的角色。

建立Smart Mobility需要建立網路基礎架構以及完善的資訊系統。隨著資訊及通訊技術的成熟,建立整合Multimedia、 Connectivity 以及 Automotive Electronics結合移動通訊與車內通訊系統,使駕駛人可以適時取得必要之資訊,將是電動車發展的重點。如根據電池容量(SOC)適時取得充電站位置,根據路況適時提供建議路線、道路狀況、行車安全警示,以及可由使用者選擇之適當資訊顯示之人機介面(Human Machine Interface)等等,在在都是建立Smart Mobility的課題。

EV的普及必須在電池成本、電池容量(性能)與充電站佈建之間取得平衡。電池成本為EV成本的最主要因素。電池容量為EV最長行駛距離的最重要因素。EV最長行駛距離則為充電站佈建密度的最主要因素。如果充電站的佈建密度提升,則EV的電池數量可以減少,電池成本重要性也可以降低。因此,可以具有多方面的發展方向。由下圖可以看出,電池價格與電池使用壽命(Cycle life)決定電動車的市場性。


圖六、電池性能進化與經濟性

這場集合專業技術探討與現場實物展示的科技盛會目前正在東京有明國際展覽中心上演,更多精采的資訊將於後續的現場報導中做進一步的分享。

以上資訊由材料世界網編輯群(金進興、趙志強、曾寶貞)來自日本東京 LIGHTING JAPAN 2011、NEPCON JAPAN及EV/HEV JAPAN的 Live 特別報導,更多詳細內容敬請期待。


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