Karakteristike epoksidne smole koja se koristi za LED inkapsulaciju i utjecaj efekta enkapsulacije

 

Uz kontinuirani razvoj LED tehnologije, njene primjene u poljima kao što su rasvjeta i displeji postaju sve raširenije. Epoksidna smola, kao najčešće korištena LED inkapsulacija materijal, zauzima važnu poziciju u LED inkapsulaciji zbog svojih dobrih sveobuhvatnih svojstava, kao što su visoka izolacija, dobra propusnost svjetlosti i odgovarajuća mehanička čvrstoća. Međutim, performanse epoksidne smole usko su povezane sa njenim komponentama, a različite proporcije komponenti mogu značajno uticati na efekat inkapsulacije LED dioda. Stoga je od velikog praktičnog značaja detaljna istraživanja komponenti i karakteristika epoksidne smole, kao i utjecaja proporcija komponenti na učinak inkapsulacije.

Glavne komponente i karakteristike epoksidne smole koja se koristi za LED inkapsulaciju

Matrix od epoksidne smole

Epoksidna smola je polimer koji sadrži epoksi grupe, koji ima dobru adheziju, izolaciju i otpornost na hemijsku koroziju. U LED inkapsulacija, najčešće korištena epoksidna smola je epoksidna smola tipa bisfenol A. Njegova molekularna struktura sadrži dvije epoksidne grupe, koje mogu biti podvrgnute reakciji umrežavanja pod djelovanjem sredstva za očvršćavanje kako bi se formirala trodimenzionalna mrežna struktura. Glavne karakteristike matrice od epoksidne smole uključuju:

1. prianjanje: Može čvrsto povezati LED čip i druge komponente inkapsulacije, osiguravajući stabilnost strukture enkapsulacije.
2. izolacija: Ima visoku otpornost izolacije, koja može efikasno spriječiti pojavu električnog curenja i osigurati siguran rad LED diode.
3. Otpornost na hemijsku koroziju: Ima dobru otpornost na uobičajene hemijske supstance i može zaštititi LED čip od hemijske korozije.

Curing Agent

Sredstvo za očvršćavanje je ključna komponenta koja uzrokuje reakciju umrežavanja epoksidne smole. Uobičajeno korišćena sredstva za očvršćavanje uključuju aminske očvršćivače, anhidridne očvršćivače, itd. Različite vrste sredstava za očvršćavanje imaju različite karakteristike očvršćavanja i mehanizme reakcije.

1. Amine za očvršćavanje: Reaguju sa epoksidnom smolom relativno brzo, a osušeni proizvod ima visoku tvrdoću i čvrstoću. Međutim, aminski očvršćivači imaju relativno veliku volatilnost, što ima određeni utjecaj na zdravlje operatera.
2. Anhidridna sredstva za očvršćavanje: Reaguju s epoksidnom smolom relativno sporo i zahtijevaju sušenje na višoj temperaturi. Stvrdnuti proizvod ima dobru otpornost na toplinu i električnu izolaciju, a hlapljivost je relativno mala.

punjenje

Punilo u epoksidnoj smoli uglavnom igra ulogu poboljšanja performansi i smanjenja troškova. Često korištena punila uključuju silicijum dioksid, aluminijum oksid, itd.

1. silicijum-dioksid: Ima dobru hemijsku stabilnost i izolaciju, što može poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje epoksidne smole. Istovremeno, dodavanje silicijum dioksida takođe može smanjiti stopu skupljanja epoksidne smole i smanjiti stres koji nastaje tokom procesa inkapsulacije.
2. Aluminijum oksid: Ima visoku toplotnu provodljivost, što može efikasno poboljšati performanse odvođenja toplote epoksidne smole. U LED inkapsulaciji, dobre performanse odvođenja topline su ključne za poboljšanje vijeka trajanja i svjetlosnu efikasnost LED dioda.

Aditivi

Aditivi uključuju sredstva za spajanje, usporivače plamena, sredstva za izravnavanje, itd., koji igraju ulogu u poboljšanju specifičnih svojstava epoksidne smole.

1. Sredstva za spajanje: Mogu poboljšati međufaznu vezu između epoksidne smole i punila, poboljšavajući performanse kompozitnog materijala.
2. Usporivači gorenja: U nekim scenarijima primjene gdje je potrebna prevencija požara, dodavanje usporivača plamena može poboljšati performanse usporivača plamena epoksidne smole.
3. Agenti za izravnavanje: Oni mogu poboljšati fluidnost i ravnost površine epoksidne smole, čineći površinu inkapsuliranog LED-a glatkijom i poboljšavajući optičke performanse.

 

Utjecaj različitih proporcija komponenti na efekat inkapsulacije

 

Utjecaj na optičke performanse

1. Udio matrice epoksidne smole i sredstva za očvršćavanje: Različite proporcije će uticati na indeks prelamanja i transparentnost osušenog proizvoda. Kada je omjer matrice epoksidne smole i sredstva za očvršćavanje odgovarajući, očvrsnuti proizvod ima visoku prozirnost i odgovarajući indeks prelamanja, koji može efikasno prenijeti i prelamati svjetlost i poboljšati svjetlosnu efikasnost LED-a. Ako omjer nije odgovarajući, očvrsnuti proizvod može biti zamućen ili imati odstupanje indeksa prelamanja, što utiče na optičke performanse LED-a.
2. Proporcija punila: Dodavanje punila će promijeniti optička svojstva epoksidne smole. Na primjer, dodavanje silicijumskog punila će promijeniti indeks loma epoksidne smole, čime će utjecati na put širenja svjetlosti. Odgovarajuća količina silicijum punila može poboljšati propusnost svjetlosti epoksidne smole, ali prevelika količina punila može dovesti do povećanja raspršenja svjetlosti i smanjenja propusnosti svjetlosti. Iako je glavna funkcija punila od aluminij oksida poboljšanje performansi odvođenja topline, to će također imati određeni utjecaj na optičke performanse. Previše punila aluminij oksida može smanjiti prozirnost epoksidne smole.
3. Proporcija aditiva: Dodavanje nekih aditiva kao što su sredstva za izravnavanje može poboljšati ravnost površine epoksidne smole, smanjiti refleksiju i raspršivanje svjetlosti i poboljšati optičke performanse. Dodavanje usporivača plamena može imati određeni negativan utjecaj na propusnost svjetlosti epoksidne smole, tako da je potrebno uskladiti performanse usporivača plamena i optičke performanse.

 

Utjecaj na termičke performanse

1. Udio matrice epoksidne smole i sredstva za očvršćavanje: Odgovarajući udio može učiniti da se epoksidna smola potpuno očvrsne i formira gustu umreženu strukturu, poboljšavajući termičku stabilnost. Ako proporcija nije odgovarajuća, to može dovesti do nepotpunog očvršćavanja, s preostalim neizreagiranim grupama, čime se smanjuje termička stabilnost i utiče na performanse odvođenja topline LED-a.
2. Proporcija punila: Dodatak toplotno provodljivih punila kao što je aluminijum oksid može značajno poboljšati toplotnu provodljivost epoksidne smole. Kako se udio punila povećava, toplinska provodljivost se postepeno povećava. Međutim, kada je udio punila previsok, to će dovesti do slabe fluidnosti epoksidne smole, što nije pogodno za implementaciju procesa enkapsulacije, a može utjecati i na druga svojstva. Stoga je potrebno odabrati odgovarajuću proporciju punila kako bi se postigao najbolji učinak odvođenja topline.
3. Proporcija aditiva: Dodavanje sredstava za spajanje može poboljšati međufaznu silu vezivanja između epoksidne smole i punila, poboljšavajući efikasnost provođenja toplote. Neki aditivi mogu uticati na koeficijent termičkog širenja epoksidne smole, čime utiču na stabilnost performansi LED diode u različitim temperaturnim okruženjima.

 

Utjecaj na mehaničke performanse

1. Udio matrice epoksidne smole i sredstva za očvršćavanje: Kada je proporcija odgovarajuća, osušeni proizvod ima visoku tvrdoću, čvrstoću i žilavost. Ako ima previše matrice epoksidne smole, očvrsnuti proizvod može biti relativno mekan i nedovoljne čvrstoće; dok ako ima previše sredstva za očvršćavanje, osušeni proizvod može biti previše krt i imati smanjenu žilavost.
2. Proporcija punila: Odgovarajuća količina punila može poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje epoksidne smole, ali prevelika količina punila će smanjiti žilavost epoksidne smole i učiniti je sklonom pucanju. Na primjer, dodavanje silicijumskog punila može povećati tvrdoću epoksidne smole, ali kada je udio punila previsok, krhkost materijala se povećava i lako se ošteti kada je izložen vanjskim udarima.
3. Proporcija aditiva: Sredstva za spajanje mogu poboljšati međufaznu silu vezivanja između epoksidne smole i punila, čime se poboljšavaju mehanička svojstva kompozitnog materijala. Utjecaj aditiva kao što su sredstva za izravnavanje na mehanička svojstva je relativno mali, ali ako se nepravilno koriste, mogu utjecati na kvalitet očvršćavanja epoksidne smole i time utjecati na mehanička svojstva.

zaključak

Glavne komponente epoksidne smole koje se koriste za LED inkapsulacija uključuju matricu epoksidne smole, sredstvo za očvršćavanje, punilo i aditive, itd. Svaka komponenta ima različite karakteristike i one međusobno djeluju kako bi zajednički odredile performanse epoksidne smole. Različite proporcije komponenti imaju značajan uticaj na efekat inkapsulacije LED-a u smislu optičkih performansi, termičkih performansi i mehaničkih performansi. Kako bi se postigao najbolji efekat inkapsulacije, potrebno je precizno kontrolirati proporcije svake komponente epoksidne smole u skladu sa specifičnim zahtjevima primjene LED-a i optimizirati proces enkapsulacije. U budućnosti, uz kontinuirani razvoj LED tehnologije, zahtjevi za performansama materijala za inkapsulaciju epoksidne smole će također nastaviti rasti. Dalja dubinska istraživanja komponenti i karakteristika epoksidne smole, kao i uticaja proporcija komponenti na efekat inkapsulacije, od velikog su značaja za promociju razvoja LED industrije. Istovremeno, razvoj novih materijala za inkapsulaciju od epoksidne smole i optimizacija performansi postojećih materijala su također jedan od budućih pravaca istraživanja.