大功率LED封裝膠介紹

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-03-14

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 LED封裝膠是LED光電行業有機硅膠材料的總稱。由于環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、紫外老化等優異性能，在高端的產品應用上環氧樹脂己被LED硅膠材料所取代。國內外知名品牌有：英國的高陽化學(HISUNS)、日本的日立化學(HITACHEM)、道康寧(Dow Corning)、信越(Shinetsu)、東芝(GETOSHIBA)、臺灣的天寶等等。
分類：
1、按分子鏈基團的種類分：可分為甲基系有機硅膠與苯基系有機硅膠。目前LED光電市場上所廣泛應用的大多數是甲基系有機硅膠，苯基系有機硅膠由于成本較高，只在高要求的領域中使用。
2、按使用領域分：可分為LED燈珠封裝用有機硅膠與LED應用產品灌封用硅膠。LED燈珠封裝用有機硅膠包括透鏡填充硅膠和LED固晶硅膠等，3c認證，LED應用產品灌封用硅膠價格比較低，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，硫化時都不發生放熱現象。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，在一定條件下(空氣中的水分或適當的催化劑)，這些官能團可發生反應，從而形成高分子量的交聯結構。室溫硫化硅橡膠按其硫化機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硅膠產品的基本結構單元是由硅-氧鏈節構成的，側鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。因此，在大功率LED硅膠產品的結構中既含有\"有機基團\"，又含有\"無機結構\"，這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能于一身。與其他高分子材料相比，LED硅膠產品的最突出性能是：
1.耐溫特性
LED硅膠產品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結構的， 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硅膠產品的熱穩定性高，高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、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使用。無論是化學性能還是物理機械性能，隨溫度的變化都很小。
2.耐候性
LED硅膠產品的主鏈為-Si-O-，醫院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定性以及耐輻照和耐候能力。LED硅膠中自然環境下的使用壽命可達幾十年。
3.電氣絕緣性能
LED硅膠產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、體積電阻系數和表面電阻系數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，它們是一種穩定的電絕緣材料，被廣泛應用于電子、電氣工業上。LED硅膠除了具有優良的耐熱性外，還具有優異的拒水性，這是電氣設備在濕態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，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硅膠的主鏈十分柔順，其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氫化合物粘度低，表面張力弱，表面能小，成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。
1.LED燈珠上的應用：
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是由藍光LED芯片表面均勻覆蓋一層**熒光分，藍色光線通過熒光粉以達到白光效果，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LED芯片，質量，常見的有大功率LED透鏡內填充、透鏡模封、貼片式平面封裝、cob式大面積不規格封裝等。
2.LED應用產品上的應用：
LED應用領域非常廣闊，生活照明、交通警示、航天技術、地下作業等都己廣泛使用。LED應用產品上用到的LED硅膠目的是為了防水，以達到保護產品內部電路。常見的有LED顯示屏PCB板保護用的黑色灌封硅膠、LED燈具上用的密封灌封硅膠等。
大功率LED封裝膠應用中的主要問題：
關于大功率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，供應商給你們的解釋也是五花八門， led商業照明，下面我來就LED用硅膠做一些我個人的看發，希望大家一起來討論，促進大家共同的發展。
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
簡單的說是由樹脂，活性體，引發劑三種材料組成，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品中，不會含有任何的非硅內的物
質。但是我們大陸的使用客戶中，你們真正在用的產品中，那就不一定了，相信你們都知道該類產品的價格基本維持在RMB6000左右， led服裝照明，這就促使了很多的廠商做一些改變：
一、添加環氧樹脂，稍微對膠有點常識的人都知道在硅膠中添加環氧后：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變色的原因(當然引起白光變色還有是因為你們采用了苯基類的硅膠，我們使用的硅膠中分為甲基類和苯基類兩中，最簡單的區別在與甲基類的耐侯性更好，而苯基類的折射率更好)
添加環氧后會很容易造成死燈，LED-T5一體化燈管，這是因為環氧與硅膠在固化時的收縮不一致所造成的，它導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識，都知道要把硬度做到75HA是多么困難的事情，當然這里說的不是硅樹脂，而我們國內很多的同行門就想到了一個辦法，通過在當中添加一些填充物，從而達到要求的硬度，質量，但是這個時候就會出現兩個缺點，一是產品的黏度會升高，很不利于我們的實質操作，另是膠層在固化后發生黃邊，為了控制顏色的發黃，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的，最多半年或者更近，所有一切都露餡了
以后兩點是很多國產的硅膠和通過改變進口膠來賺取利潤，恒光電器,照亮您的生活，同時以上兩點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。這是因為收縮所引起的，多數情況是因為膠中添加有溶劑型的硅樹脂造成，國內資訊，建議你換膠吧。
二、出現界面層。這個問題也是因為膠所引起，任何兩種不同的材質之間都會出現界面，解決它的唯一辦法就是只有采用同類物質想近的原理，很多朋友提出過提高固化溫度，或者進行高溫下的燒結，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的時候，改變硅膠與其的親合力。
三、熒光粉發生沉淀，排除是粉的問題，那出現這種情況的膠只能是室溫固化型的，因為在硅膠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，這是因為膠遇到S、P等中毒引起，大家好好的清洗下模具等系列工具。