Mètodes per garantir l'encapsulació uniforme de xips LED amb resina epoxi, dificultats de procés i solucions

 

Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia LED, s'ha utilitzat àmpliament en molts camps com la il·luminació, la pantalla, l'electrònica d'automòbils, etc. La resina epoxi, com a material d'encapsulació d'ús habitual per als LED, té bones propietats òptiques, aïllants i mecàniques. No obstant això, no és una tasca fàcil aconseguir l'uniforme encapsulació de xips LED amb resina epoxi, que està directament relacionat amb els indicadors clau de rendiment dels LED, com ara la uniformitat lluminosa, el rendiment de dissipació de calor i l'estabilitat a llarg termini. Per tant, és de gran importància pràctica estudiar com garantir l'encapsulació uniforme dels xips LED amb resina epoxi i resoldre les dificultats relacionades amb el procés.

Mètodes per garantir la uniformitat Encapsulació de xips LED amb resina epoxi

(1) Disseny de suport precís

1. Àrea de col·locació de xips raonable

Quan es dissenya el suport, la forma i la mida de l'àrea de col·locació del xip han de coincidir amb el xip LED i la superfície ha de ser plana i llisa. Això permet que la resina epoxi flueixi uniformement al voltant de l'encenall durant el procés d'abocament, evitant l'acumulació local o els buits. Per exemple, utilitzeu motlles d'alta precisió per fabricar el suport per assegurar-vos que la precisió dimensional de l'àrea de col·locació dels xips estigui dins d'un rang de tolerància molt petit.

2. Disseny de l'estructura de drenatge

Configureu ranures o forats de drenatge i altres estructures al suport per guiar la direcció del flux de la resina epoxi, cosa que li permet encapsular el xip de manera més uniforme. Aquestes estructures de drenatge es poden optimitzar segons la forma i la posició del xip per garantir que la resina epoxi pugui cobrir sense problemes totes les parts del xip.

(2) Control precís del procés d'abocament

1. Selecció d'equips de dispensació o abocament

Utilitzeu màquines dispensadores d'alta precisió o equips d'abocament, que poden controlar amb precisió la quantitat i la velocitat d'abocament de la resina epoxi. Per exemple, una màquina dispensadora de cargol té funcions de mesura i control d'alta precisió, que permeten un abocament micro i uniforme de la resina epoxi. Al mateix temps, el disseny del broquet de l'equip també és crucial. Una forma i mida de broquet adequades poden fer que la resina epoxi flueixi a un cabal uniforme.

2. Planificació del camí de l'abocament

Segons l'estructura del xip i el suport, planifiqueu un camí d'abocament raonable. Es poden adoptar mètodes d'abocament multipunt o punt per punt per garantir que la resina epoxi flueixi uniformement cap al xip des de diferents direccions. Durant el procés d'abocament, presteu atenció a la seqüència d'abocament i l'interval de temps per evitar l'acumulació excessiva o el flux deficient de la resina epoxi en una zona determinada.

(3) Tractament de desgasificació

1. Desgasificació al buit

Després de barrejar la resina epoxi, poseu-la en una màquina de desgasificació al buit per al tractament de desgasificació. En un entorn de buit, les bombolles de la resina epoxi pujaran i esclataran a causa de la diferència de pressió interna i externa, eliminant així les bombolles. El temps de desgasificació i el grau de buit s'han d'ajustar raonablement segons les característiques i la dosi de la resina epoxi. En general, el grau de buit es controla entre -0.08 MPa i -0.1 MPa, i el temps de desgasificació és de 10 a 20 minuts.

2. Desgasificació centrífuga

A més de la desgasificació al buit, també es pot utilitzar la desgasificació centrífuga. Poseu la resina epoxi barrejada en un dispositiu centrífug i la força centrífuga generada per la rotació a gran velocitat fa que les bombolles es concentrin a la superfície de la resina epoxi i, a continuació, elimineu la capa superficial que conté bombolles. La velocitat i el temps de desgasificació centrífuga també s'han d'optimitzar segons la situació real.

(4) Control del Procés de Curat

1. Distribució uniforme de la temperatura

Durant el procés de curat, és essencial assegurar una distribució uniforme de la temperatura al forn de curat. Es pot utilitzar un sistema de control de temperatura d'alta precisió i un bon disseny de conducció de calor per permetre que la resina epoxi s'escalfi uniformement durant el procés de curat. Per exemple, utilitzeu un forn de curat amb un sistema de circulació d'aire calent, que pot fer que la temperatura del forn sigui més uniforme i evitar un curat desigual de la resina epoxi a causa de temperatures locals excessivament altes o baixes.

2. Velocitat de curat adequada

El control de la velocitat de curat també pot afectar l'efecte d'encapsulació uniforme de la resina epoxi. Una velocitat de curat massa ràpida pot fer que la resina epoxi es curi abans que hagi fluït completament i encapsulat el xip, mentre que una velocitat de curat massa lenta afectarà l'eficiència de la producció. D'acord amb la formulació i les característiques de la resina epoxi, seleccioneu una corba de temperatura de curat i un temps adequats per permetre que la resina epoxi completi el procés de curat en un temps adequat i encapsuli el xip de manera uniforme.

 

Dificultats comunes del procés

(1) Problema de la bombolla

1. Causes de la generació de bombolles

Es poden generar bombolles durant els processos de mescla, abocament i curat de la resina epoxi. Per exemple, una agitació desigual durant el procés de mescla introduirà aire i formarà bombolles; una velocitat d'abocament massa ràpida o un mètode d'abocament inadequat també aportarà aire a la resina epoxi; a més, les característiques de tensió superficial i viscositat de la pròpia resina epoxi també afectaran la generació i eliminació de bombolles.

2. Impacte de les bombolles en l'encapsulació uniforme

La presència de bombolles destruirà la uniformitat de la resina epoxi, donant lloc a buits o cavitats al voltant del xip, afectant el rendiment òptic i el rendiment de dissipació de calor del LED. Al mateix temps, les bombolles poden expandir-se o esclatar durant el procés de curat, afectant encara més l'efecte d'encapsulació i la qualitat d'encapsulació de la resina epoxi.

(2) Problema de fluïdesa de la resina epoxi

1. Motius per a una fluïdesa insuficient

La fluïdesa de la resina epoxi es veu afectada per molts factors, com ara la temperatura, la viscositat, la formulació, etc. Si la viscositat de la resina epoxi és massa alta, serà difícil fluir uniformement al voltant de l'encenall durant el procés d'abocament, donant lloc a una encapsulació desigual. A més, una temperatura ambient massa baixa també reduirà la fluïdesa de la resina epoxi, cosa que dificultarà omplir completament els buits entre el xip i el suport.

2. Reptes de la fluïdesa per a l'encapsulació uniforme

Una fluïdesa insuficient farà que la resina epoxi formi una acumulació local al voltant del xip o que no cobreixi completament el xip. Aquest problema és més destacat especialment per a algunes fitxes o suports amb estructures complexes. Això no només afectarà el rendiment òptic del LED, sinó que també comportarà una força d'unió desigual entre el xip i la resina epoxi, reduint la fiabilitat de l'encapsulació.

(3) Desviació de la posició del xip

1. Motius de la desviació de posició

Durant el procés d'abocament de la resina epoxi, el xip pot desviar-se de la seva posició a causa de la força d'impacte del líquid o la tensió superficial. A més, la contracció de curat o la irregularitat de l'adhesiu d'unió de la matriu durant el procés d'unió de la matriu també pot provocar el canvi de posició del xip.

2. Impacte de la desviació de posició en l'encapsulació uniforme

La desviació de la posició del xip farà que la resina epoxi quedi encapsulada de manera desigual al voltant del xip. Pot fer que la resina epoxi sigui massa gruixuda en algunes parts i massa prima o fins i tot no es pugui cobrir en altres parts. Això afectarà seriosament el rendiment òptic i elèctric del LED i reduirà la consistència i la fiabilitat del producte.

(4) Curat desigual de la resina epoxi

1. Motius per a un curat desigual

El curat desigual pot ser causat per una distribució desigual de la temperatura al forn de curat, una formulació desigual de la resina epoxi o un control inadequat de la velocitat de curat. A més, la diferència de conductivitat tèrmica entre el xip i el suport també pot provocar diferents velocitats de curat de la resina epoxi en diferents parts.

2. Conseqüències del curat desigual per a l'encapsulació uniforme

El curat desigual farà que la resina epoxi formi una duresa i densitat diferent al voltant del xip, afectant els seus efectes protectors i de suport sobre el xip. Al mateix temps, també pot provocar una força d'unió inconsistent entre la resina epoxi i el xip i el suport, i és probable que es produeixin problemes com l'esquerdament o el pelat durant l'ús a llarg termini.

 

Solutions

(1) Solucions al problema de la bombolla

1. Optimitzar el procés de mescla

Quan barregeu la resina epoxi, utilitzeu un mètode d'agitació i una velocitat adequats per assegurar-vos que la resina epoxi es barregi completament sense introduir massa aire. Es pot adoptar un mètode d'agitació a baixa velocitat i allargar el temps d'agitació, i intentar evitar accions d'agitació violentes durant el procés d'agitació. A més, els components de la resina epoxi es poden preescalfar abans de barrejar-los per reduir la seva viscositat i millorar l'efecte de mescla.

2. Millorar el procés d'abocament

Quan aboqueu la resina epoxi, controleu la velocitat d'abocament per evitar l'entrada d'aire a causa d'un abocament massa ràpid. Es pot adoptar un mètode d'abocament lent i uniforme i fer una pausa adequada durant el procés d'abocament per permetre que la resina epoxi flueixi completament i descarregui les bombolles. Al mateix temps, seleccioneu l'equip d'abocament i els broquets adequats per assegurar-vos que la resina epoxi pugui fluir sense problemes al voltant del xip.

3. Reforçar el tractament de desgasificació

A més de la desgasificació al buit i la desgasificació centrífuga esmentades anteriorment, també es pot afegir una quantitat adequada d'antiescuma a la resina epoxi. L'antiescuma pot reduir la tensió superficial de la resina epoxi, facilitant que les bombolles esclatin i s'eliminin. Tanmateix, presteu atenció a la quantitat d'antiescuma afegit, ja que un excés d'antiescuma pot afectar el rendiment de la resina epoxi.

(2) Solucions al problema de la fluïdesa de la resina epoxi

1. Ajusteu la formulació de resina epoxi

Ajusteu la formulació de la resina epoxi per reduir-ne la viscositat i millorar-ne la fluïdesa. Es pot afegir una quantitat adequada de diluent o es pot seleccionar una matriu de resina epoxi de baixa viscositat. Però en ajustar la formulació, presteu atenció a mantenir les altres propietats de la resina epoxi, com ara les propietats òptiques, mecàniques i de curat.

2. Controlar la temperatura ambient

Abans d'abocar la resina epoxi, preescalfeu la resina epoxi i l'entorn d'encapsulació a una temperatura adequada per millorar la fluïdesa de la resina epoxi. En termes generals, un augment de la temperatura reduirà la viscositat de la resina epoxi i augmentarà la seva fluïdesa. Però presteu atenció a controlar la temperatura dins d'un rang raonable per evitar el curat prematur o la degradació del rendiment de la resina epoxi a causa d'una temperatura massa alta.

3. Optimitzar l'estructura dels suports

Optimitzar l'estructura del suport per reduir la resistència al flux de la resina epoxi. Per exemple, reduïu les cantonades afilades i els sortints del suport per permetre que la resina epoxi flueixi més suaument. Al mateix temps, algunes estructures de flux auxiliars, com ara ranures o forats de desviació, es poden instal·lar al suport.

(3) Solucions al problema de desviació de la posició del xip

1. Millorar el procés d'unió de matrius

Milloreu la precisió i l'estabilitat del procés d'unió de matriu per garantir que el xip estigui fermament fixat al suport. Utilitzeu adhesius de matriu d'alta precisió i adhesius d'unió de matrius d'alta qualitat, controleu la quantitat de dispensació i la posició de l'adhesiu d'unió de matrius i assegureu-vos la posició precisa del xip abans d'abocar la resina epoxi. A més, es pot dur a terme un tractament de curat adequat després de la unió de la matriu per millorar la resistència de l'adhesiu d'unió de la matriu i evitar que el xip es desviï durant els processos posteriors.

2. Optimitzar el procés d'abocament

Quan aboqueu la resina epoxi, controleu la velocitat i la direcció d'abocament per reduir la força d'impacte del líquid sobre el xip. Es poden adoptar mètodes d'abocament multipunt o pas a pas per distribuir la resina epoxi uniformement al voltant del xip i evitar la desviació del xip causada per una pressió local excessiva. Al mateix temps, l'angle del suport es pot ajustar adequadament durant el procés d'abocament per permetre que la resina epoxi flueixi de manera més natural al voltant del xip.

(4) Solucions al problema de curat desigual de la resina epoxi

1. Optimitzar l'equip de curat

Utilitzeu equips de curat d'alta precisió per garantir una distribució uniforme de la temperatura al forn de curat. Es pot utilitzar un forn de curat amb un sensor de temperatura i un sistema de control de retroalimentació per controlar i ajustar la temperatura del forn en temps real. Al mateix temps, mantingui i calibre regularment l'equip de curat per garantir la precisió del seu control de temperatura.

2. Ajusteu la formulació de resina epoxi

Optimitzar la formulació de la resina epoxi per fer més uniforme la seva reacció de curat. Es pot seleccionar un agent de curat amb una velocitat de curat relativament estable i la quantitat d'agent de curat es pot ajustar raonablement. A més, també es poden afegir alguns additius que afavoreixen el curat uniforme, com ara agents de curat latents o agents d'acoblament.

3. Controlar el procés de curat

Durant el procés de curat, controleu estrictament la temperatura i el temps de curat, i opereu segons la corba de curat de la resina epoxi. Es pot adoptar un mètode de curat segmentat, primer dur a terme el precurat a una temperatura més baixa per permetre que la resina epoxi es guardi inicialment i formi una certa resistència, i després dur a terme un curat complet a una temperatura més alta per assegurar-se que la resina epoxi es cura uniformement al voltant del xip.

Conclusió

Garantir l'uniforme encapsulació de xips LED amb resina epoxi és un enllaç clau en el procés d'encapsulació de LED, que afecta directament el rendiment i la fiabilitat dels LED. Mitjançant mètodes com el disseny precís del suport, el control del procés d'abocament, el tractament de desgasificació i el control del procés de curat, es pot millorar eficaçment la uniformitat de l'encapsulació de la resina epoxi. Al mateix temps, per a les dificultats comunes del procés, com ara problemes de bombolles, problemes de fluïdesa de la resina epoxi, desviació de la posició de l'encenall i curat desigual, es poden adoptar les solucions corresponents per millorar encara més la qualitat de l'encapsulació. En la producció real, cal optimitzar contínuament el procés d'encapsulació i reforçar el control de qualitat per satisfer la demanda del mercat de productes LED d'alta qualitat i promoure el desenvolupament sostenible de la indústria LED. En el futur, amb el progrés continu de la tecnologia LED i l'expansió contínua dels camps d'aplicació, els requisits per al procés d'encapsulació de resina epoxi seran cada cop més alts. Es necessita innovació i recerca tecnològica contínua per adaptar-se a les necessitats de desenvolupament de la indústria.

Per obtenir més informació sobre com triar la millor cola adhesiva epoxi per metall a plàstic, podeu visitar DeepMaterial a https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ per més informació.