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【干货分享】大功率LED封装胶的介绍

http://www.ledp.hc360.com2017年04月20日17:30 来源:胶同学T|T

LED显示屏

    慧聪LED屏网报道       

  LED封装胶是LED光电行业有机硅胶材料的总称。由于环氧的抗臭氧能力较弱以致于胶体变黄,影响透光效果,而硅胶材料具有的抗大气老化、紫外老化等优异性能,在高端的产品应用上环氧树脂己被LED硅胶材料所取代。


  一、LED封装胶的分类

  1、按分子链基团的种类分:可分为甲基系有机硅胶与苯基系有机硅胶。目前LED光电市场上所广泛应用的大多数是甲基系有机硅胶,苯基系有机硅胶由于成本较高,只在高要求的领域中使用。

  2、按使用领域分:可分为LED灯珠封装用有机硅胶与LED应用产品灌封用硅胶。LED灯珠封装用有机硅胶包括透镜填充硅胶和LED固晶硅胶等,LED应用产品灌封用硅胶价格比较低,只要是防水之用,如LED水低灯灌封硅胶、太阳能LED灯密封硅胶、LED显示屏保护硅胶、LED模组透明硅胶等。

  3、按硫化条件分:可分为高温硫化型LED硅胶与室温硫化型LED硅胶。无论哪一种类型的硅胶,硫化时都不发生放热现象。高温硫化硅胶是高分子量的聚硅氧烷(分子量一般为40~80万),室温硫化硅橡胶一般分子量较低(3~6万),在分子链的两端(有时中间也有)各带有一个或两个官能团,在一定条件下(空气中的水分或适当的催化剂),这些官能团可发生反应,从而形成高分子量的交联结构。

  室温硫化硅橡胶按其硫化机理可分为缩合型和加成型;按其包装方式可分为双组分和单组分两种类型。

  二、硅胶使用中常遇到的问题

  1.固化后表面起皱

  这是因为收缩所引起的,多数情况是因为胶中添加有溶剂型的硅树脂造成,建议换胶尝试一下。

  2.出现界面层

  这个问题也是因为胶所引起,任何两种不同的材质之间都会出现界面,解决它的唯一办法就是只有采用同类物质想近的原理,在不能改变另外个材质的时候,改变硅胶与其的亲合力。

  3.荧光粉发生沉淀

  排除是粉的问题,那出现这种情况的胶只能是室温固化型的,因为在硅胶中为了保持其透光性,折射率等,所以不能添加任何的悬浮剂进去,遇到这些问题的朋友门可以尝试着换成升温固化的产品,可以解决这个问题。

  4.固化后表面不够光滑

  这是因为胶遇到S、P等中毒引起,需要清洗下模具等系列工具即可。

  三、性能特征

  LED硅胶产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。

  因此,在大功率LED硅胶产品的结构中既含有"有机基团",又含有"无机结构",这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比,LED硅胶产品的最突出性能是:

  1.耐温特性

  LED硅胶产品是以硅-氧(Si-O)键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在LED硅胶中为121千卡/克分子,所以LED硅胶产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。大功率LED硅胶不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。

  2.耐候性

  LED硅胶产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。大功率LED硅胶具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。LED硅胶中自然环境下的使用寿命可达几十年。

  3.电气绝缘性能

  LED硅胶产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被广泛应用于电子、电气工业上。LED硅胶除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。

  4.生理惰性

  聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动物体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。

  5.低表面张力和低表面能

  大功率LED硅胶的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

  四、应用

  1.LED灯珠上的应用:

  在大功率LED、贴片式LED灯珠上,从芯片的固定、白光LED灯珠的上混合荧光粉、透镜式的填充等都是由LED硅胶所担任的。

  (1)固晶用LED硅胶:芯片固定俗称固晶胶,常混合银粉以提高导热效果,所以市场上称为固晶银胶。

  (2)LED混荧光粉硅胶:白光LED是由蓝光LED芯片表面均匀覆盖一层**荧光分,蓝色光线通过荧光粉以达到白光效果,这就需要用到LED混荧光粉硅胶。

  (3)表面填充LED硅胶:在LED灯珠上的表面硅胶目的是保护LED芯片,常见的有大功率LED透镜内填充、透镜模封、贴片式平面封装、COB式大面积不规格封装等。

  2.LED产品上的应用:

  LED应用领域非常广阔,生活照明、交通警示、航天技术、地下作业等都己广泛使用。LED应用产品上用到的LED硅胶目的是为了防水,以达到保护产品内部电路。常见的有LED显示屏PCB板保护用的黑色灌封硅胶、LED灯具上用的密封灌封硅胶等。

  五、LED硅胶的选择注意事项

  1.添加环氧树脂

  对胶有点常识的人都知道在硅胶中添加环氧后:对PPA的附着会提高,对你的固化没影响,做MOD时的硬度也能满足要求,甚至说透光折射都不会有任何的影响。

  但它会造成胶层的黄变,这也是为什么很多做白光的朋友门反应变色的原因(当然引起白光变色还有是因为你们采用了苯基类的硅胶,我们使用的硅胶中分为甲基类和苯基类两中,最简单的区别在与甲基类的耐侯性更好,而苯基类的折射率更好)

  添加环氧后会很容易造成死灯,这是因为环氧与硅胶在固化时的收缩不一致所造成的,它导致了芯片上引线的脱离。

  所以希望大家在选择胶的时候一定要慎重。

  2.添加荧光粉

  如果你对硅胶稍有认识,都知道要把硬度做到75HA是多么困难的事情,当然这里说的不是硅树脂,而我们国内很多的同行门就想到了一个办法,通过在当中添加一些填充物,从而达到要求的硬度,但是这个时候就会出现两个缺点,一是产品的黏度会升高,很不利于我们的实质操作,另是胶层在固化后发生黄边,为了控制颜色的发黄,所以添加荧光粉,利用光之间的中和,使大家根本检测不出,但是这样的把戏是承受不了时间的考验的,最多半年或者更近,所有一切都露馅了

  以上两点是很多国产的硅胶和通过改变进口胶来赚取利润,同时这两点也是针对甲基类的硅胶,比如大家熟悉的DC-6301、KER-2500等高硬胶。同时苯基的胶,比如DC6550等,他们是往当中添加大部分的高折射液体,在成本下来的同时也保证了折射率,这是朋友在一味的追求折射率所不能忽视的东西。

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