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      LED大功率硅胶的作用

      发布时间:2017.05.24 新闻来源:贝特利(BTL)新材料官网-化工新材料领跑者 | 创新科技·创新生活 浏览次数:
        在LED使用过程中,辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失,主要包括三个方面:1、芯片内部结构缺陷以及材料的吸收;2、光子在出射界面由于折射率差引起的反射损失;3、以及由于入射角大于全反射临界角而引起的全反射损失。因此,很多光线无法从芯片中出射到外部。通过在芯片表面涂覆一层折射率相对较高的硅胶,处于芯片和空气之间,从而有效减少了光子在界面的损失,提高了取光效率。此外,硅胶的作用还包括对芯片进行机械保护,应力释放,并作为一种光导结构,加强散热,以降低芯片结温,提高LED性能。为提高LED封装的可靠性,硅胶还具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性。目前常用的灌封胶包括环氧树脂和硅胶。研究表明,提高硅胶折射率可有效减少折射率物理屏障带来的光子损失,提高外量子效率,但硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高,硅胶内部的热应力加大,导致硅胶的折射率降低,从而影响LED光效和光强分布。然而,硅胶的综合性能明显优于环氧树脂,在大功率LED封装中得到广泛应用。


      大功率LED封装胶

      LED大功率硅胶的典型应用
        LED硅胶主要应用在大功率LED的封装上,包括填充、模鼎、集成封装型等,还有贴片的封装及混荧光粉用的白光胶。


      LED大功率硅胶的分类
        按产品固化后分:凝胶型、橡胶型 、树脂型。
        按折射率分目前有:高折射率(1.53左右)和普通折射率(1.41)
        按工艺分:烘烤型和自干型

      LED大功率硅胶的适用方法
        填充型硅胶主要应用于透镜填充,由于硬度较底,外层有PC透镜保护,但是经常会出现气泡、隔层等问题,现主要的处理方案有:1、将封装的硅胶填充到透镜后,第二天再加烘烤,以减少气泡、隔层等的产生(针对烘烤型硅胶)。2、使用全隔层硅胶,使灯珠发出来的光更加均匀,但是该方法造成光通量相对降低。

        同时该填充型产品有普通折射率和高折射率可供选择。
        模鼎型硅胶主要应用在模鼎封装,硬度相对较高,会比较关注硅胶与底座的粘接能力,还有就是硅胶的脱模问题,在模型上使用脱模剂能够解决脱模的问题。

        集成封装型硅胶主要应用在大功率集成LED的封装,对产品的硬度、黏度、粘接等要求比较大,根据工艺的不同做不同的调整。由于集成产品功率较大,热量几种,对胶的性能要求较高。

      LED大功率硅胶的性能测试
        主要测试有冷热冲击测试、黄变测试、折射率测试、透光率测试、耐湿热测试、加速老化测试等.

      LED大功率硅胶使用流程
        3.1 基材表面应该清洁干燥。可以加热去除基材表面的湿气;可以用石脑油、甲基乙基酮肟(MEK)或其它合适的溶剂清洗基材表面。不应该使用对基材有溶解或腐蚀的溶剂,不应该使用有残留的溶剂。
        3.2 按照推荐的混合比例——A:B = 1:1(重量比),准确称量到清洁的玻璃容器中,并充分混合均匀。使用高速的搅拌设备混合时,高速搅拌产生的热量有可能使胶的温度升高,从而缩短使用时间。
        3.3 在10mmHg的真空下脱出气泡。一般在分配封装材料之前脱出气泡。根据需要在分配后也可以增加脱气泡的程序。
        3.4 为保证胶料的可操作性,A、B混合后请在60分钟内用完。
        3.5 最佳固化条件为在25℃下固化,3-4小时开始固化,完全固化需要24小时;亦可在50℃加热60min固化。当固化温度低于25℃时,适当延长固化时间或者提高固化温度有助于产品的完全固化。

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