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封装用硅荧光胶制备技术掌握在谁的手里?

2016-01-19 08:46
小伊琳
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  BasinG等研究了填充一定量的无机粒子对LED折射率和发光效率的影响。结果表明:在有机硅封装材料中引入亚微米级的TiO2和ZrO2,可有效提高材料的折射率。当其质量分数为2.5%~5.0%时,GaN型LED的发光效率提高了5%。

  ChenWen-chang等使用苯基三甲氧基硅烷水解缩合法得到了苯基倍半硅氧烷,并将其加入到钛酸正丁酯中进行缩合反应。结果表明:随着TiO2的质量分数从0.0%增加到54.8%,光学薄膜的折射率也相应地从1.527变化到1.759。这种高折射率的无机杂化有机硅树脂在功率型LED封装材料中将具有很好的应用前景。在有机硅树脂基体中引入无机组分,可以使无机相与有机硅聚合物网络在分子水平上复合。由于复合材料具有相当大的相界面面积,因而具有很多宏观物体所不具备的新颖的物理化学特性。这种材料综合了有机硅耐冷热冲击性好、化学稳定性高以及纳米无机氧化物折射率高、耐热性好、硬度高等优点。

  硅橡胶封装材料

  采用加成型液体硅橡胶也能制成有机硅LED封装材料。加成型液体硅橡胶封装材料是以含乙烯基的线型聚硅氧烷为基础聚合物,乙烯基硅树脂为补强填料,含氢硅油为交联剂配制而成。加成型有机硅橡胶在硫化过程中不产生副产物、收缩率极小,还具有交联密度高等特点,在很多领域得到广泛应用。采用加成型有机硅聚合物作为封装材料应用于白光LED器件上,具有降低成本、提高LED使用寿命的功效。

  道康宁公司推出OE-6370系列光学封装胶,系双组分甲基硅橡胶封装材料,固化速率快,使LED封装效率高。在热老化试验中,硬度变化小,能够使黏合更牢固,可以用于各种不同材质的基板和连接线,同时减少开裂,并具有良好的透光性。ShiobaraT等用加成型液体硅橡胶在165℃下注塑成型,获得了收缩率为3.37%、收缩比为0.04、折射率在1.50~1.60可调的封装材料。

  加成型有机硅橡胶封装材料具有很好的弹性,但是硬度很低,不能很好保护芯片正常工作。目前最常用的提高硬度的方法是采用白炭黑增强剂,但存在透光率急剧下降的缺陷,难以满足功率型LED封装的要求。

  徐晓秋将乙烯基的质量分数为1.89%的甲基乙烯基MQ树脂为补强填料,添加到补强MePhSiO-链节的质量分数为10%以下的甲基硅橡胶中,当甲基乙烯基MQ树脂的质量分数为20%时,所得硅橡胶的拉伸强度为2.39MPa,断裂伸长率为77%,邵尔A硬度为38.9。补强后的硅橡胶的透光率有所下降,但仍可达到91%,可用于LED封装。

  尚丽坤等利用开环聚合方法合成了Vi-13、Vi-14、Vi-15和Vi-16等4种乙烯基封端的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷为基胶,以苯基含氢硅油和苯基含氢硅树脂为交联剂,分别与4种基胶交联。当基胶与交联剂的质量比为2:1时,硫化得到的硅橡胶的硬度可达65以上。

  吴启保等将有机硅复合树脂为补强剂加入有机硅硅油中,在室温下混合均匀,再添加适量的催化剂及稀释剂,于150℃下固化1h,得到无色透明的有机硅封装材料。硫化后的封装材料的透光率高达98%,且硅树脂的添加量越大,封装材料的硬度也越大。

  为了提高封装材料的散热性能,CaoMei-lin等将粒径为5nm的金刚石微粒填充到有机硅基体中。当金刚石微粒的质量分数为0.02时,复合材料的热导率为有机硅基体的2倍,透光率为95%,长时间照射下无明显下降。

  我国已禁止进口和销售100W及以上的普通照明白炽灯;2016年起禁止进口和销售15W及以上的普通照明白炽灯。这为我国LED的发展提供了很好的契机。有机硅材料因具有高透明性、耐候性及低热阻、耐高低温性等特点,其改性产品已大量应用于功率型封装材料。

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