Kernprobleme der Massenproduktion von PiG (Phosphor in Glass) und umfassende Minderungsstrategien (Punkt 5)

Wenn der Erweichungspunkt des Glases zu niedrig ist oder die Haltezeit bei hoher Temperatur zu lang ist, kollabieren nicht unterstützte Grünkörper beim Sintern. Bei dünnen PiGF-Folien kommt es zu Kantenwellungen und Dimensionsverzerrungen, wodurch sie nicht mit LED-Chips oder Automobilbeleuchtungssubstraten kompatibel sind.

Schnelle Aufheiz- oder Abkühlraten erzeugen zusammen mit nicht übereinstimmenden Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Glas und Leuchtstoffpulvern interne thermische Spannungen, die Mikrorisse und Kantenabplatzungen auslösen. Ein ungleichmäßiger Verdichtungsdruck erzeugt einen inneren Dichtegradienten im Inneren der Grünkörper, was zu einer Delaminierung aufgrund einer inkonsistenten Sinterschrumpfung führt.

Chargenvariationen in den Pulvermischungsverhältnissen und in der Kompaktierungsdichte des Grünkörpers führen zu einer unregelmäßigen Schrumpfung in Länge, Breite und Dicke der fertigen Produkte, was zu Abmessungen führt, die nicht den Spezifikationen entsprechen.

Platzieren Sie Grünkörper auf flachen Platten aus hochreinem Aluminiumoxid und verwenden Sie beim Sintern Begrenzungsformen. Ultradünne PiGF-Filme sollen von Saphirsubstraten getragen werden, um den Hochtemperaturfluss einzudämmen. Verwenden Sie Glassysteme mit höherer Erweichungstemperatur, um die strukturelle Steifigkeit bei hohen Temperaturen zu verbessern.

Wenden Sie eine langsame Erhitzung bei niedriger Temperatur mit 1–3 °C/Minute an, um Feuchtigkeit und organische Bindemittel vollständig zu entfernen. Führen Sie nach dem Sintern eine mehrstufige langsame Abkühlung mit einer Abkühlrate von ≤5 °C/min durch. Passen Sie die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Glasmatrix und Leuchtstoffpulvern an, um thermische Spannungen an der Grenzfläche zu minimieren.

Pulverfüllgewicht, Druckanstiegsprofil und Druckhaltedauer vereinheitlichen; Kalibrieren Sie den hydraulischen Pressdruck regelmäßig. Verwenden Sie granuliertes Pulver, um die Dichtegleichmäßigkeit von Grünkörpern zu verbessern und Schrumpfungsschwankungen auf weniger als 1 % zu kontrollieren.