Característiques de la resina epoxi utilitzada per a l'encapsulació de LED i la influència de l'efecte d'encapsulació

 

Amb el desenvolupament continu de la tecnologia LED, les seves aplicacions en camps com la il·luminació i la visualització s'estan estenent cada cop més. Resina epoxi, com s'utilitza habitualment Encapsulació LED El material, ocupa una posició important en l'encapsulació de LED a causa de les seves bones propietats integrals, com ara un alt aïllament, una bona transmissió de la llum i una resistència mecànica adequada. Tanmateix, el rendiment de la resina epoxi està estretament relacionat amb els seus components, i les diferents proporcions de components poden afectar significativament l'efecte d'encapsulació dels LED. Per tant, la investigació en profunditat sobre els components i les característiques de la resina epoxi, així com la influència de les proporcions dels components en l'efecte d'encapsulació, té una gran importància pràctica.

Principals components i característiques de la resina epoxi utilitzada per a l'encapsulació de LED

Matriu de resina epoxi

La resina epoxi és un polímer que conté grups epoxi, que té una bona adherència, aïllament i resistència a la corrosió química. En Encapsulació LED, la resina epoxi utilitzada habitualment és la resina epoxi de tipus bisfenol A. La seva estructura molecular conté dos grups epoxi, que poden experimentar una reacció de reticulació sota l'acció d'un agent de curació per formar una estructura de xarxa tridimensional. Les principals característiques de la matriu de resina epoxi inclouen:

1. adhesió: Pot unir fermament el xip LED i altres components d'encapsulació, assegurant l'estabilitat de l'estructura d'encapsulació.
2. Aïllament: Té una alta resistència d'aïllament, que pot prevenir eficaçment l'aparició de fuites elèctriques i garantir el funcionament segur del LED.
3. Resistència a la corrosió química: Té una bona resistència a les substàncies químiques comunes i pot protegir el xip LED de la corrosió química.

Agent de curació

L'agent de curat és un component clau que provoca la reacció de reticulació de la resina epoxi. Els agents de curat utilitzats habitualment inclouen els agents de curat d'amina, els agents de curat d'anhídrid, etc. Els diferents tipus d'agents de curat tenen diferents característiques de curat i mecanismes de reacció.

1. Agents de curat d'amina: Reaccionen amb la resina epoxi amb relativa rapidesa i el producte curat té una gran duresa i resistència. Tanmateix, els agents de curació d'amines tenen una volatilitat relativament gran, la qual cosa té un cert impacte en la salut dels operadors.
2. Agents de curat d'anhídrid: Reaccionen amb la resina epoxi de manera relativament lenta i requereixen un curat a una temperatura més alta. El producte curat té una bona resistència a la calor i aïllament elèctric, i la volatilitat és relativament petita.

Farciment

El farciment de la resina epoxi té principalment el paper de millorar el rendiment i reduir els costos. Els farcits d'ús habitual inclouen sílice, òxid d'alumini, etc.

1. Sílice: Té una bona estabilitat química i aïllament, que pot millorar la duresa i la resistència al desgast de la resina epoxi. Al mateix temps, l'addició de sílice també pot reduir la taxa de contracció de la resina epoxi i reduir l'estrès generat durant el procés d'encapsulació.
2. Idexid d’alumini: Té una alta conductivitat tèrmica, que pot millorar eficaçment el rendiment de dissipació de calor de la resina epoxi. En l'encapsulació de LED, un bon rendiment de dissipació de calor és crucial per millorar la vida útil i l'eficiència lluminosa dels LED.

Additius

Els additius inclouen agents d'acoblament, retardants de flama, agents d'anivellament, etc., que tenen un paper en la millora de les propietats específiques de la resina epoxi.

1. Agents d'acoblament: Poden millorar la força d'unió interfacial entre la resina epoxi i el farciment, millorant el rendiment del material compost.
2. Retardants de flama: En alguns escenaris d'aplicació on es requereix prevenció d'incendis, l'addició de retardants de flama pot millorar el rendiment retardant de la flama de la resina epoxi.
3. Agents d'anivellament: poden millorar la fluïdesa i la planitud de la superfície de la resina epoxi, fent que la superfície del LED encapsulat sigui més suau i millorant el rendiment òptic.

 

Influència de les diferents proporcions de components en l'efecte d'encapsulació

 

Influència en el rendiment òptic

1. Proporció de matriu de resina epoxi i agent de curat: Les diferents proporcions afectaran l'índex de refracció i la transparència del producte curat. Quan la proporció de la matriu de resina epoxi i l'agent de curat és adequada, el producte curat té una alta transparència i un índex de refracció adequat, que pot transmetre i refractar la llum de manera eficaç i millorar l'eficiència lluminosa del LED. Si la proporció no és adequada, el producte curat pot estar tèrbol o tenir una desviació de l'índex de refracció, afectant així el rendiment òptic del LED.
2. Proporció de farciment: L'addició de farciment canviarà les propietats òptiques de la resina epoxi. Per exemple, l'addició de farciment de sílice canviarà l'índex de refracció de la resina epoxi, afectant així el camí de propagació de la llum. Una quantitat adequada de farciment de sílice pot millorar la transmitància de la llum de la resina epoxi, però una quantitat excessiva de farciment pot provocar un augment de la dispersió de la llum i una disminució de la transmitància de la llum. Tot i que la funció principal del farciment d'òxid d'alumini és millorar el rendiment de la dissipació de calor, també tindrà un cert impacte en el rendiment òptic. Massa farciment d'òxid d'alumini pot reduir la transparència de la resina epoxi.
3. Proporció d'additius: L'addició d'alguns additius com ara agents d'anivellament pot millorar la planitud superficial de la resina epoxi, reduir la reflexió i la dispersió de la llum i millorar el rendiment òptic. L'addició de retardants de flama pot tenir un cert impacte negatiu en la transmissió de la llum de la resina epoxi, per la qual cosa és necessari equilibrar el rendiment retardant de flama i el rendiment òptic.

 

Influència en el rendiment tèrmic

1. Proporció de matriu de resina epoxi i agent de curat: Una proporció adequada pot fer que la resina epoxi es curi completament i formi una estructura reticulada densa, millorant l'estabilitat tèrmica. Si la proporció no és adequada, pot provocar un curat incomplet, amb grups no reaccionats restants, reduint així l'estabilitat tèrmica i afectant el rendiment de dissipació de calor del LED.
2. Proporció de farciment: L'addició de farciments conductors tèrmics com l'òxid d'alumini pot millorar significativament la conductivitat tèrmica de la resina epoxi. A mesura que augmenta la proporció de farciment, la conductivitat tèrmica augmenta gradualment. No obstant això, quan la proporció de farciment és massa alta, provocarà una fluïdesa deficient de la resina epoxi, que no afavoreix la implementació del procés d'encapsulació i també pot afectar altres propietats. Per tant, cal seleccionar una proporció de farciment adequada per aconseguir el millor efecte de dissipació de calor.
3. Proporció d'additius: L'addició d'agents d'acoblament pot millorar la força d'unió interfacial entre la resina epoxi i el farciment, millorant l'eficiència de conducció de calor. Alguns additius poden tenir un impacte en el coeficient d'expansió tèrmica de la resina epoxi, afectant així l'estabilitat del rendiment del LED en diferents entorns de temperatura.

 

Influència en el rendiment mecànic

1. Proporció de matriu de resina epoxi i agent de curat: Quan la proporció és adequada, el producte curat té una gran duresa, força i tenacitat. Si hi ha massa matriu de resina epoxi, el producte curat pot ser relativament tou i tenir una resistència insuficient; mentre que si hi ha massa agent de curat, el producte curat pot ser massa trencadís i tenir una duresa reduïda.
2. Proporció de farciment: Una quantitat adequada de farciment pot millorar la duresa i la resistència al desgast de la resina epoxi, però una quantitat excessiva de farciment reduirà la duresa de la resina epoxi i la farà propensa a trencar-se. Per exemple, l'addició de farciment de sílice pot augmentar la duresa de la resina epoxi, però quan la proporció de farciment és massa alta, augmenta la fragilitat del material i es fa malbé fàcilment quan se sotmet a un impacte extern.
3. Proporció d'additius: Els agents d'acoblament poden millorar la força d'unió interfacial entre la resina epoxi i el farciment, millorant així les propietats mecàniques del material compost. La influència d'additius com els agents d'anivellament sobre les propietats mecàniques és relativament petita, però si s'utilitza de manera inadequada, pot afectar la qualitat de curat de la resina epoxi i, per tant, afectar les propietats mecàniques.

Conclusió

Els principals components de la resina epoxi utilitzats per Encapsulació LED inclouen la matriu de resina epoxi, l'agent de curat, el farciment i els additius, etc. Cada component té característiques diferents i interactuen entre ells per determinar conjuntament el rendiment de la resina epoxi. Les diferents proporcions de components tenen un impacte significatiu en l'efecte d'encapsulació del LED en termes de rendiment òptic, rendiment tèrmic i rendiment mecànic. Per obtenir el millor efecte d'encapsulació, cal controlar amb precisió les proporcions de cada component de la resina epoxi segons els requisits específics d'aplicació del LED i optimitzar el procés d'encapsulació. En el futur, amb el desenvolupament continu de la tecnologia LED, els requisits de rendiment dels materials d'encapsulació de resina epoxi també continuaran augmentant. La investigació més profunda sobre els components i les característiques de la resina epoxi, així com la influència de les proporcions dels components en l'efecte d'encapsulació és de gran importància per promoure el desenvolupament de la indústria LED. Al mateix temps, el desenvolupament de nous materials d'encapsulació de resina epoxi i l'optimització del rendiment dels materials existents també són una de les futures direccions de recerca.