大功率LED封裝膠的介紹

膠是光電行業(yè)有機硅膠材料的總稱。由于環(huán)氧的抗臭氧能力較弱以致于膠體變黃，影響透光效果，而硅膠材料具有的抗大氣老化、紫外老化等優(yōu)異性能，在高端的產(chǎn)品應(yīng)用上環(huán)氧樹脂己被LED硅膠材料所取代。

一、LED封裝膠的分類

1、按分子鏈基團(tuán)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(yīng)用的大多數(shù)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(lǐng)域中使用。

2、按使用領(lǐng)域分：可分為LED燈珠封裝用有機硅膠與LED應(yīng)用產(chǎn)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，LED應(yīng)用產(chǎn)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、保護(hù)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，硫化時都不發(fā)生放熱現(xiàn)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(tuán)，在一定條件下(空氣中的水分或適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，這些官能團(tuán)可發(fā)生反應(yīng)，從而形成高分子量的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。

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。

二、硅膠使用中常遇到的問題

1.固化后表面起皺

這是因為收縮所引起的，多數(shù)情況是因為膠中添加有溶劑型的硅樹脂造成，建議換膠嘗試一下。

2.出現(xiàn)界面層

這個問題也是因為膠所引起，任何兩種不同的材質(zhì)之間都會出現(xiàn)界面，解決它的唯一辦法就是只有采用同類物質(zhì)想近的原理，在不能改變另外個材質(zhì)的時候，改變硅膠與其的親合力。

3.熒光粉發(fā)生沉淀

排除是粉的問題，那出現(xiàn)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，所以不能添加任何的懸浮劑進(jìn)去，遇到這些問題的朋友門可以嘗試著換成升溫固化的產(chǎn)品，可以解決這個問題。

4.固化后表面不夠光滑

這是因為膠遇到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硅膠產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅-氧鏈節(jié)構(gòu)成的，側(cè)鏈則通過硅原子與其他各種有機基團(tuán)相連。

因此，在大功率LED硅膠產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有有機基團(tuán)，又含有無機結(jié)構(gòu)，這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)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(chǎn)品的最突出性能是：

1.耐溫特性

LED硅膠產(chǎn)品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的，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(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高，高溫下(或輻射照射)分子的化學(xué)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(nèi)使用。無論是化學(xué)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(chǎn)品的主鏈為-Si-O-，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(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。LED硅膠中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。

3.電氣絕緣性能

LED硅膠產(chǎn)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(shù)和表面電阻系數(shù)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(wěn)定的電絕緣材料，被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上。LED硅膠除了具有優(yōu)良的耐熱性外，還具有優(yōu)異的拒水性，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)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(yīng)，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?zhǔn)秩犴槪浞肿娱g的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?，因此，比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊停砻鎻埩θ?，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(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項優(yōu)異性能。

四、應(yīng)用

1.LED燈珠上的應(yīng)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(dān)任的。

(1)固晶用LED硅膠：芯片固定俗稱固晶膠，?；旌香y粉以提高導(dǎo)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(lán)光LED芯片表面均勻覆蓋一層**熒光分，藍(lán)色光線通過熒光粉以達(dá)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(hù)LED芯片，常見的有大功率LED透鏡內(nèi)填充、透鏡模封、貼片式平面封裝、COB式大面積不規(guī)格封裝等。

2.LED產(chǎn)品上的應(yīng)用：

LED應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，生活照明、交通警示、航天技術(shù)、地下作業(yè)等都己廣泛使用。LED應(yīng)用產(chǎn)品上用到的LED硅膠目的是為了防水，以達(dá)到保護(hù)產(chǎn)品內(nèi)部電路。常見的有LED顯示屏PCB板保護(hù)用的黑色灌封硅膠、LED燈具上用的密封灌封硅膠等。

五、LED硅膠的選擇注意事項

1.添加環(huán)氧樹脂

對膠有點常識的人都知道在硅膠中添加環(huán)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(yīng)變色的原因(當(dāng)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(qū)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(huán)氧后會很容易造成死燈，這是因為環(huán)氧與硅膠在固化時的收縮不一致所造成的，它導(dǎo)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。

2.添加熒光粉

如果你對硅膠稍有認(rèn)識，都知道要把硬度做到75HA是多么困難的事情，當(dāng)然這里說的不是硅樹脂，而我們國內(nèi)很多的同行門就想到了一個辦法，通過在當(dāng)中添加一些填充物，從而達(dá)到要求的硬度，但是這個時候就會出現(xiàn)兩個缺點，一是產(chǎn)品的黏度會升高，很不利于我們的實質(zhì)操作，另是膠層在固化后發(fā)生黃邊，為了控制顏色的發(fā)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

以上兩點是很多國產(chǎn)的硅膠和通過改變進(jìn)口膠來賺取利潤，同時這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(dāng)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。