发光二极管封装用有机硅材料

发光二极管封装用有机硅 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一类电致发光的固体器件，其结构主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。LED与传统的白炽灯、荧光灯等光源相比具有工作电流非常小、能耗非常低、结构简单、体积小、轻便、寿命长等优点。近几年来，LED技术发展非常迅猛，从1962年第1只红色LED问世，陆续开发出黄、绿、橙色LED，到1996年出现蓝光LED是一个重要里程碑，1998年白色LED的成功开发更是照明史上的巨大转折。随着LED光致和亮度逐渐提高、光色不断丰富，其应用领域也从显示领域逐渐扩展到照明领域。 LED的发光芯片比较小，典型的发光面积为0(25 mm2，封装在基质材料中，通过引线与外部电极相连。在LED发光面上封装透明材料，其作用是使芯片的发光通量最大限度地输出，同时控制输出光的空间分布状态。起到光学透镜的作用，形状有球面(图2c)、平面。 GaN基功率型白色LED是目前开发的重点，具有热量大(结温或芯片局部结温过高)、发光波长短等特点。传统的透明环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯等封装材料，在短波长光的透过性、耐光老化性、耐温性、耐热冲击性等方面已不能满足要求。本文简要介绍了LED封装材料的开发途径。 LED封装料既可改善环氧树脂的耐热性、耐UV光老化性，又可改善有机硅材料的粘接性、 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面粘附性，是值得重视的一个开发途径。 1(1 加成型有机硅与环氧树脂混合封装料 以含乙烯基和Si—OH基的聚有机硅氧烷(A组分)与特定结构的环氧树脂(B组分)的混合物作基础聚合物、含Si—H基的聚有机硅氧烷(c组分)作硅氢加成交联剂、铂配合物(D组分)作硅氢加成反应催化剂、铝酸酯类化合物(E组分)作si—OH基与环氧基的反应催化剂、低黏度反应性环氧化合物(F组分)作稀释剂，配成封装料，用于图2中3种形式LED的封装，经耐热试验不 +120?冷热冲击无剥离及开裂现象发生，LED发光效率高。变色，一40一 1(1(1 概述 A组分聚有机硅氧烷既可以是线形结构(如式1,式3)，也可以是含三官能链节或四官能链节的支链形聚有机硅氧烷。线形结构的聚有机硅氧烷的黏度(25?，下同)应在100,10 000 mPa?s之间;支链形聚有机硅氧烷的GPC法重均摩尔质量应控制在l 000—10 0009,mol。聚有机硅氧烷中的Si—OH基质量分数应控制在0(5,一10,( 1(1(2 封装料的配制例 将20份环氧值为310的双酚A型环氧树脂与1份己二醇二缩水甘油醚搅拌混合均一后，加入80份结构如式3(式中，k=65，m=36，n=2)的聚有机硅氧烷(室温下折射率1(51)，5 份结构如式5的含Sill基聚硅氧烷，0(3份结构如式9的增粘剂，0(05份Pt的质量分数为2,的氯铂酸的辛醇溶液，0(1份乙酰丙酮铝，搅拌混合，配成封装料。 将封装料在150?×4 h条件下固化，得无色透明的固化物，测其邵尔D硬度55度。用配制的封装料制成LED 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 性能，结果如下:表面无尘埃附着，经耐湿热试验及红外线照射后50只LED ,以上。 全部没有开裂或剥离;100?×1 000 h处理后光透过率保持在90 上述配方中的双酚A型环氧树脂代以式4的氢化环氧树脂[式中，P=6—7，R=(CH，):C6H，siO一]，不加己二醇二缩水甘油醚，其它不变，配制的封装料无色透明，150 oC×4h固化后邵尔D硬度50度。制成LED评价性能，结果同上述配制一样。硅烷改性氢化环氧树脂，可按下述 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 制取:商品氢化环氧树脂(结构如式4，式中，P=6—7，R=H)用甲苯溶解后，加人与羟基等量的二甲基苯基氯硅烷及三乙胺。进行脱氯化氢反应;滤掉反应生成的三乙胺盐酸盐，将甲苯溶液用纯水洗净离子性不纯物，馏出溶剂即可。 上述配方中的聚有机硅氧烷代以相同量的Sill基质量分数8,的(C6H5Si03,2)06(CH3Si03,2)的聚有机硅氧烷，其它不变。配制的封装料无色透明，150 oC×4 h条件下固化后邵尔D硬度83度。制成LED评价性能结果同上。 1(2 环氧改性聚有机硅氧烷与环氧化合物的混合封装料 由环氧值为800 g,mol以下的环氧改性聚有机硅氧烷(A组分)与脂肪族或脂环族环氧化合物(B组分)混合，用酸酐作固化剂(c组分)配成的封装料具有耐uV光老化、耐冷热冲击、高透明性、高硬度及与基板粘接性好的特点，非常适合500 nm以下波长发光峰的蓝色及白色LED的封装。 1(2(1 概述 A组分由不同官能度的环氧烃基烷氧基硅烷、甲基烷氧基硅烷、硅酸酯等在溶剂中水解缩聚制得。环氧值800 g,mol以下，GPC法测重均摩尔质量2 000,10 000 s,tool，分子结构中3官能链节摩尔分数应大于60,，上限可至100,，其制法如下。80份2一(3，4一环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷中，加入20份二甲基二甲氧基硅烷、300份甲基异丁酮、10份三乙胺，室温搅拌下在30 min内滴入80份去离子水;在80?回流温度下水解缩聚反应8 h;分出有机层，用0(2,硝酸铵水溶液及纯水洗净后，减压下馏出水分及溶剂，得无色透明粘稠状液体。产物的‘H NMR谱在化学位移3(2，附近有理论强度的环氧基峰，表明反应中环氧基没有发生副反应;经GPC法测其重均摩尔质量2 800 g,mol，环氧值220 g,mol。B组分的结构如式10,式17。配合量为100份A组分加10—100份。 除上述主要成分外，还可以适量配合抗氧剂、光稳定剂、UV吸收剂、荧光剂等，封装料的配制:室温下A、B组分混合配成基料，使用前再向其中加人C及D组分。LED的制作:半导体发光芯片在基板上固定后，可以用丝网印刷涂布、浇注、注射成形等方法进行封装。可以选用热风循环、红外线、高频等方法加热固化，固化条件为80—250 oc下30 s,15 h。为减缓固化 ,120?下0(5—5 h预固化，再在120—180?下0(1—15 h过程中固化物的内应力，可以在80 固化;为加快固化速度，也可以在150—250 oC下固化30 s一30 min。 半导体芯片上封装料的厚度应在0(1 mm以上，上限可根据LED的用途设定。封装料性能通过以下几个方面进行评价。 光透过率:在贴合PET膜的2块玻璃板的间隙中灌注封装料，100?烘箱中加热2 h，再于120 oC及140 oC分别加热2 h，制成厚度5 mm的样板。用分光光度计测其波长470 11133处的透过率。 线膨胀系数(CTE):涂有脱模剂的2块不锈钢板的间隙中灌注封装料，100?烘箱中加热2 h，再于120 oc及140?分别加热2 h，制成厚度1 mm的样板。用热 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 仪测其30—150 oC的线膨胀系数，升温速度50。C,rain。 抗开裂性:直径5 mm、深0(5 mm的金属模具中涂布脱模剂，放入2 ITIn'l x2 l'nm×0(2 him的蓝宝石基板，并注入配制的封装料，100?烘箱中加热2 h后，再于120?及140?在烘箱中各加热2 h，脱模，制成抗开裂测试试件。将10个抗开裂试件在30 cc、相对湿度70,环境中放置7天后，在180,200 oc下预热120 s，再放人260 oc的焊料中浸10 s，在氮气流保护下浸3次;最后在显微镜下观察试件发生开裂的数量。 耐热冲击性:将10个抗开裂测试件在一40?×30 min及100?×30 rain条件下，作100次循环，显微镜下观察试件发生开裂的数量。 1(2(2 封装料的配制 例如，在8(0份环氧值为220 g,tool、重均摩尔质量2 800 g,mol的环氧改性聚有机硅氧烷中，加入2(0份结构如式12的环氧化合物，6(8份甲基六氢苯酐，0(07份2一甲基咪唑，混合均一，脱泡，配成黏度1(4 Pa?s的无色透明的封装料。固化后的初期光透过率90,，经UV耐久性试验后，光透过率保持率100,;耐热性试验后，光透过率保持率93。 (3 含Sill基与芳烷基的MQ硅树脂作交联剂的苯基硅树脂封装料 含乙烯基、高苯基的硅树脂用含Sill基与芳烷基的MQ硅树脂作交联剂配制的封装料具有非常好的相溶性、透明性，固化后有足够的硬度及高的折射率，可用于LED的封装及透镜的制作。 3(3(1 概述 3(3(2 封装料的配制 硅树脂的合成:按组成式对应的量之比，配制各种有机氯硅烷的二甲苯溶液，滴入搅拌下的过量水中进行水解缩聚反应;分出含残留盐酸的有机相，用碳酸氢钠水溶液中和后，用氯化钠水溶液洗3次，硫酸钠干燥后，得水解物质量分数为50,水解物的二甲苯溶液。加入占水解物溶液质量100×10“的KOH，在140 cc缩聚反应4 h;然后进行中和处理及室温下用六甲基二硅氮烷处理，使残存的si—OH用M键节封闭;最后在140?及667 Pa下馏出二甲苯及低沸物，过滤，得无色透明、黏度(23?)500 Pa?s的硅树脂。经29Si NMR分析，扣除少量M链节后，各种链节的量之比。MQ型硅树脂(交联剂B—1)的合成:搅拌下将520份甲苯、879份四乙氧基硅烷及832份二甲基一氯硅烷的混合液滴入冷却的过量水中，室温下进行水解缩合反应;分出有机相、水洗至中性，干燥脱水后在100?,667 Pa下减压馏出甲苯及副生的四甲基二硅氧烷，得无色透明油状Sill基MQ硅树脂。GPC法测其平均摩尔质量为800 g,tool(理论值776 g,m01)。 4 含官能硅氧烷链段的硅树脂封装料 硅树脂分子结构中引入2官能度硅氧烷链段(软段)后具有适度的弹性，不易开裂，抗冲击性得到改善，可以替代透明环氧树脂用作蓝色、白色LED的封装料及替代丙烯酸酯、聚碳酸酯用于LED的透镜材料。 4(1 LED封装料 4(1(1 概述 5 加成型液体苯基硅橡胶封装料 5(1 高抗冷热冲击加成型液体苯基硅橡胶的配制 5(1(1 概述 基苯基的硅树脂并用作基料，含Sill基、苯基的硅氧烷低聚物作交联剂配制的加成型液体硅橡胶。具有较高的折射率;硫化后具有较高的硬度、适度的弹性及耐冲击性、表面无粉附性，可以用作LED芯片的包覆料及封装料。 5(2 高粘接性加成型液体苯基硅橡胶封装料的配制 将线形含乙烯基聚甲基苯基硅氧烷与含乙烯基苯基的MT型硅树脂作基料，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、3一甲基丙烯酰氧丙基三(二甲基氢硅氧基)硅烷及3一巯丙基三甲氧基硅烷的共聚物作增粘剂，配成加成型液体苯基硅橡胶封装料，用于LED的封装，与金属、无机半导体、陶瓷及塑料具有良好的粘接性。 5(2(1 概述 A组分为由黏度100—100 000 mPa?s、乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷(AI)、C。H，SiO蟛链节与CH2一CH(CH3)2 SiO坯链节构成的MT型硅树脂(A2)并用而配成。Al、A2混合物中苯基摩尔分数应在20,以上，最好在40,以上。B组分为含Sill的甲基苯基硅氧烷低聚物，分子中应含3个以上Sill基，苯基摩尔分数在20,以上，黏度1,5 mPa?80用量按B组分中Sill基与乙烯基的量之比为0(6—3(0。C组分为增粘剂。为丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰氧丙基烷氧基硅烷、巯丙基烷氧基硅烷等经自由基共聚合的产物，GPC法重均摩尔质量700—3 000 g,tool，黏度500—10130 000 Pa?s。用量为100份A组分中加0(5—20份。D组分为铂催化剂。除上述主要成分外，为延长室温下的使用期，可添加适量的抑制剂，如四甲基四乙烯基环四硅氧烷、炔醇等。 5(2(2 封装料的配制 增粘剂的合成:在反应釜中加入50份甲苯，高位槽1中加入19(3份丙烯酸正丁酯、11(5份甲基丙烯酸缩水甘油醚、5(0份3一甲基丙烯酰氧丙基三(二甲基硅氧基)硅烷、2(0份3一巯丙基三甲氧硅烷，高位槽2中加入10份甲苯、0(275份2，2一偶氮二丁腈;将反应釜升温至50?，在1 h内将高位槽1中的单体及高位槽2中的引发剂同时滴人，在100?搅拌反应6 h;然后，升温至120?，在1(33,16 kPa下馏出甲苯，冷却后出料，得浅黄色透明液体共聚物。测黏度180 000 mPa?s、折射率为1(4732，Sill基质量分数0(08,，SiOCH，基质量分数4(8,，环氧值470。 5(2(3 LED的制作及评价 硫化物的初期剥离率:16个LED试样，用光学显微镜观察PPA内壁与硫化物之间的剥离状态。全部合格。 耐热性:16个LED试样置于280 cc烘箱中30 s后，取出，冷却至室温，用光学显微镜观察、PPA壳体与硫化物之间的剥离状态，全部合格。 耐湿热性:将16个LED置于30?，相对湿度70,的恒温恒湿箱中72 h后，冷却至室温，用光学显微镜观察PPA壳体与硫化物之间的剥离状态，全部合格。 6 紫外光固化型硅树脂封装料 6(1 概述 紫外光固化型硅树脂封装料具有透明、耐热，使用中不变色、不开裂等优点，可替代环氧树脂用于白色功率型LED的封装。封装料的主要成分由结构如式50的丙烯酸酯基的聚有机硅氧烷(A一1)与光引发剂配成。也呵以由MA链段、M链节及Q链节构成，其量之比为1:4:6，GPC法重均摩尔质量5 000g,tool(A一2)。或由MA—D链段、D链节及T链节构成，具量之比为2:6:7，GPC法重均摩尔质量3 500 g,mol(A一3)。