大功率LED封裝膠介紹
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2014-03-14
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LED封裝膠是LED光電行業(yè)有機(jī)硅膠材料的總稱,。由于環(huán)氧的抗臭氧能力較弱以致于膠體變黃，影響透光效果,，恒光電器,，而硅膠材料具有的抗大氣老化、紫外老化等優(yōu)異性能,，在高端的產(chǎn)品應(yīng)用上環(huán)氧樹脂己被LED硅膠材料所取代,。國內(nèi)外知名品牌有：英國的高陽化學(xué)(HISUNS)、日本的日立化學(xué)(HITACHEM),、道康寧(Dow Corning),、信越(Shinetsu)、東芝(GETOSHIBA),、臺灣的天寶等等,。
分類：
1、按分子鏈基團(tuán)的種類分：可分為甲基系有機(jī)硅膠與苯基系有機(jī)硅膠,。目前LED光電市場上所廣泛應(yīng)用的大多數(shù)是甲基系有機(jī)硅膠,，苯基系有機(jī)硅膠由于成本較高,，只在高要求的領(lǐng)域中使用。
2,、按使用領(lǐng)域分：可分為LED燈珠封裝用有機(jī)硅膠與LED應(yīng)用產(chǎn)品灌封用硅膠,。LED燈珠封裝用有機(jī)硅膠包括透鏡填充硅膠和LED固晶硅膠等，3c認(rèn)證,，LED應(yīng)用產(chǎn)品灌封用硅膠價(jià)格比較低,，只要是防水之用，如LED水低燈灌封硅膠,、太陽能LED燈密封硅膠,、 LED顯示屏保護(hù)硅膠、LED模組透明硅膠等,。
3,、按硫化條件分：可分為高溫硫化型LED硅膠與室溫硫化型LED硅膠。無論哪一種類型的硅膠,，照明方案,，硫化時都不發(fā)生放熱現(xiàn)象。高溫硫化硅膠是高分子量的聚硅氧烷(分子量一般為40～80萬),，室溫硫化硅橡膠一般分子量較低(3～6萬),，在分子鏈的兩端(有時中間也有)各帶有一個或兩個官能團(tuán)，在一定條件下(空氣中的水分或適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,，這些官能團(tuán)可發(fā)生反應(yīng),，從而形成高分子量的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。室溫硫化硅橡膠按其硫化機(jī)理可分為縮合型和加成型;按其包裝方式可分為雙組分和單組分兩種類型,。
性能特征：LED硅膠產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅-氧鏈節(jié)構(gòu)成的,，側(cè)鏈則通過硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連。因此,，在大功率LED硅膠產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有\(zhòng)"有機(jī)基團(tuán)\",，又含有\(zhòng)"無機(jī)結(jié)構(gòu)\"，這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機(jī)物的特性與無機(jī)物的功能于一身,。與其他高分子材料相比,，LED硅膠產(chǎn)品的最突出性能是：
1.耐溫特性
LED硅膠產(chǎn)品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的， led亮化工程,，C-C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子,，Si-O鍵的鍵能在LED硅膠中為121千卡/克分子，所以LED硅膠產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高,，高溫下(或輻射照射)分子的化學(xué)鍵不斷裂,、不分解。大功率LED硅膠不但可耐高溫,，而且也耐低溫,，可在一個很寬的溫度范圍內(nèi)使用,。無論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能，隨溫度的變化都很小,。
2.耐候性
LED硅膠產(chǎn)品的主鏈為-Si-O-,，醫(yī)院led照明，無雙鍵存在,，因此不易被紫外光和臭氧所分解,。大功率LED硅膠具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。LED硅膠中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年,。
3.電氣絕緣性能
LED硅膠產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能,，其介電損耗、耐電壓,、耐電弧,、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅,，而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小,。因此，它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料,，被廣泛應(yīng)用于電子,、電氣工業(yè)上。LED硅膠除了具有優(yōu)良的耐熱性外,，還具有優(yōu)異的拒水性,，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。
4.生理惰性
聚硅氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種,。它們十分耐生物老化,，與動物體無排異反應(yīng)，并具有較好的抗凝血性能,。
5.低表面張力和低表面能
大功率LED硅膠的主鏈?zhǔn)秩犴�,，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚�,，因此,，比同分子量的碳�(xì)浠衔镎扯鹊停砻鎻埩θ�,，表面能小,，成膜能力�?qiáng)。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水,、消泡,、泡沫穩(wěn)定、防粘,、潤滑,、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能,。
1.LED燈珠上的應(yīng)用：
在大功率LED、貼片式LED燈珠上,，從芯片的固定,、白光LED燈珠的上混合熒光粉、透鏡式的填充等都是由LED硅膠所擔(dān)任的,。
(1)固晶用LED硅膠：芯片固定俗稱固晶膠,，常混合銀粉以提高導(dǎo)熱效果,，所以市場上稱為固晶銀膠,。
(2)LED混熒光粉硅膠：白光LED是由藍(lán)光LED芯片表面均勻覆蓋一層**熒光分，藍(lán)色光線通過熒光粉以達(dá)到白光效果,，這就需要用到LED混熒光粉硅膠,。
(3)表面填充LED硅膠：在LED燈珠上的表面硅膠目的是保護(hù)LED芯片，質(zhì)量,，常見的有大功率LED透鏡內(nèi)填充,、透鏡模封、貼片式平面封裝,、cob式大面積不規(guī)格封裝等,。
2.LED應(yīng)用產(chǎn)品上的應(yīng)用：
LED應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，生活照明,、交通警示,、航天技術(shù)、地下作業(yè)等都己廣泛使用,。LED應(yīng)用產(chǎn)品上用到的LED硅膠目的是為了防水,，以達(dá)到保護(hù)產(chǎn)品內(nèi)部電路。常見的有LED顯示屏PCB板保護(hù)用的黑色灌封硅膠,、LED燈具上用的密封灌封硅膠等,。
大功率LED封裝膠應(yīng)用中的主要問題：
關(guān)于大功率LED封裝用硅膠，相信大家朋友在使用的過程中或多或少都遇到過很多疑問,，供應(yīng)商給你們的解釋也是五花八門,， led商業(yè)照明，下面我來就LED用硅膠做一些我個人的看發(fā),，希望大家一起來討論,，促進(jìn)大家共同的發(fā)展。
以下的所有一切探討我只針對硅膠,，排除LED上所有的配件,。
LED硅膠的生產(chǎn)
簡單的說是由樹脂，活性體,，引發(fā)劑三種材料組成,，我能給大家肯定的說,，在道康寧、東芝,、信越,，這三家公司出廠的產(chǎn)品中，不會含有任何的非硅內(nèi)的物
質(zhì),。但是我們大陸的使用客戶中,，你們真正在用的產(chǎn)品中，那就不一定了,，相信你們都知道該類產(chǎn)品的價(jià)格基本維持在RMB6000左右,， led服裝照明，這就促使了很多的廠商做一些改變：
一,、添加環(huán)氧樹脂,，稍微對膠有點(diǎn)常識的人都知道在硅膠中添加環(huán)氧后：對PPA的附著會提高，對你的固化沒影響,，做MOD時的硬度也能滿足要求,，甚至說透光折射都不會有任何的影響。
但它會造成膠層的黃變,，這也是為什么很多做白光的朋友門反應(yīng)變色的原因(當(dāng)然引起白光變色還有是因?yàn)槟銈儾捎昧吮交惖墓枘z,，我們使用的硅膠中分為甲基類和苯基類兩中，最簡單的區(qū)別在與甲基類的耐侯性更好,，而苯基類的折射率更好)
添加環(huán)氧后會很容易造成死燈,，LED-T5一體化燈管，這是因?yàn)榄h(huán)氧與硅膠在固化時的收縮不一致所造成的,，它導(dǎo)致了芯片上引線的脫離,。
所以希望大家在選擇膠的時候一定要慎重。
二,、添加熒光粉,，如果你對硅膠稍有認(rèn)識，都知道要把硬度做到75HA是多么困難的事情,，當(dāng)然這里說的不是硅樹脂,，而我們國內(nèi)很多的同行門就想到了一個辦法，通過在當(dāng)中添加一些填充物,，從而達(dá)到要求的硬度,，質(zhì)量,，但是這個時候就會出現(xiàn)兩個缺點(diǎn),，一是產(chǎn)品的黏度會升高，很不利于我們的實(shí)質(zhì)操作,，另是膠層在固化后發(fā)生黃邊,，為了控制顏色的發(fā)黃,，所以添加熒光粉，利用光之間的中和,，使大家根本檢測不出,，但是這樣的把戲是承受不了時間的考驗(yàn)的，最多半年或者更近,，所有一切都露餡了
以后兩點(diǎn)是很多國產(chǎn)的硅膠和通過改變進(jìn)口膠來賺取利潤,，恒光電器,照亮您的生活，同時以上兩點(diǎn)也是針對甲基類的硅膠,，比如大家熟悉的DC-6301 ,、KER-2500等高硬膠。同時苯基的膠,，比如DC6550等,，他們是往當(dāng)中添加大部分的高折射液體，在成本下來的同時也保證了折射率,，這是朋友在一味的追求折射率所不能忽視的東西,。
硅膠使用中遇到的各種問題：
一、固化后表面起皺,。這是因?yàn)槭湛s所引起的,，多數(shù)情況是因?yàn)槟z中添加有溶劑型的硅樹脂造成，國內(nèi)資訊,，建議你換膠吧,。
二、出現(xiàn)界面層,。這個問題也是因?yàn)槟z所引起,，任何兩種不同的材質(zhì)之間都會出現(xiàn)界面，解決它的唯一辦法就是只有采用同類物質(zhì)想近的原理,，很多朋友提出過提高固化溫度,，或者進(jìn)行高溫下的燒結(jié)，這些都是一些忽悠的話,，唯一能解決的辦法,，從材料上著手，在不能改變另外個材質(zhì)的時候,，改變硅膠與其的親合力,。
三、熒光粉發(fā)生沉淀,，排除是粉的問題,，那出現(xiàn)這種情況的膠只能是室溫固化型的，因?yàn)樵诠枘z中為了保持其透光性，折射率等,，恒光電器,，所以不能添加任何的懸浮劑進(jìn)去，恒光電器,，遇到這些問題的朋友門可以嘗試著換成升溫固化的產(chǎn)品,，可以解決這個問題。
四,、固化后表面不夠光滑,，LED筒燈，這是因?yàn)槟z遇到S,、P等中毒引起,，大家好好的清洗下模具等系列工具。