LED-i kapseldamiseks kasutatava epoksüvaigu omadused ja kapseldamise efekti mõju

 

LED-tehnoloogia pideva arenguga muutuvad selle rakendused sellistes valdkondades nagu valgustus ja kuvarid üha laiemalt levinud. Epoksüvaik, nagu tavaliselt kasutatav LED kapseldus materjal, omab LED-kapseldamises olulist positsiooni oma heade kõikehõlmavate omaduste tõttu, nagu kõrge isolatsioon, hea valguse läbilaskvus ja sobiv mehaaniline tugevus. Kuid epoksüvaigu jõudlus on tihedalt seotud selle komponentidega ja erinevad komponentide proportsioonid võivad oluliselt mõjutada LED-ide kapseldamise efekti. Seetõttu on epoksüvaigu komponentide ja omaduste põhjalik uurimine, samuti komponentide proportsioonide mõju kapseldamisefektile väga praktilise tähtsusega.

LED-kapseldamiseks kasutatava epoksüvaigu peamised komponendid ja omadused

Epoksiidvaigu maatriks

Epoksüvaik on epoksürühmi sisaldav polümeer, millel on hea adhesioon, isolatsioon ja keemilise korrosioonikindlus. sisse LED kapseldus, on tavaliselt kasutatav epoksüvaik bisfenool A tüüpi epoksüvaik. Selle molekulaarstruktuur sisaldab kahte epoksürühma, mis võivad kõvendi toimel läbida ristsidumise reaktsiooni, moodustades kolmemõõtmelise võrgustruktuuri. Epoksüvaigu maatriksi peamised omadused on järgmised:

1. kleepumine: see suudab kindlalt siduda LED-kiibi ja muud kapseldamise komponendid, tagades kapseldusstruktuuri stabiilsuse.
2. Isolatsiooni: Sellel on kõrge isolatsioonitakistus, mis võib tõhusalt ära hoida elektrilekke tekkimist ja tagada LED-i ohutu töö.
3. Keemiline korrosioonikindlus: Sellel on hea vastupidavus tavalistele keemilistele ainetele ja see võib kaitsta LED-kiipi keemilise korrosiooni eest.

Kõvendi

Kõvendi on põhikomponent, mis põhjustab epoksüvaigu ristsidumise reaktsiooni. Tavaliselt kasutatavate kõvendite hulka kuuluvad amiinid, anhüdriidkõvendid jne. Erinevat tüüpi kõvenditel on erinevad kõvendusomadused ja reaktsioonimehhanismid.

1. Amiini kõvendusained: Need reageerivad epoksüvaiguga suhteliselt kiiresti ning kõvenenud tootel on kõrge kõvadus ja tugevus. Amiiniga kõvenditel on aga suhteliselt suur lenduvus, millel on teatav mõju kasutajate tervisele.
2. Anhüdriidid kõvendusained: Need reageerivad epoksüvaiguga suhteliselt aeglaselt ja vajavad kõvenemist kõrgemal temperatuuril. Kõvendatud tootel on hea kuumakindlus ja elektriisolatsioon ning lenduvus on suhteliselt väike.

täiteaine

Epoksüvaigu täiteaine mängib peamiselt jõudluse parandamise ja kulude vähendamise rolli. Tavaliselt kasutatavad täiteained on ränidioksiid, alumiiniumoksiid jne.

1. Räni: Sellel on hea keemiline stabiilsus ja isolatsioon, mis võib parandada epoksüvaigu kõvadust ja kulumiskindlust. Samal ajal võib ränidioksiidi lisamine vähendada ka epoksüvaigu kokkutõmbumiskiirust ja vähendada kapseldamise käigus tekkivat pinget.
2. Alumiiniumoksiid: Sellel on kõrge soojusjuhtivus, mis võib tõhusalt parandada epoksüvaigu soojuse hajumist. LED-kapseldamisel on hea soojuse hajutamine ülioluline LED-ide kasutusea ja valgusefektiivsuse parandamiseks.

lisandid

Lisandite hulka kuuluvad sideained, leegiaeglustid, tasandusained jne, mis mängivad rolli epoksüvaigu spetsiifiliste omaduste parandamisel.

1. Sideained: need võivad suurendada epoksüvaigu ja täiteaine vahelist liidese jõudu, parandades komposiitmaterjali jõudlust.
2. Leegiaeglustid: Mõnes kasutusstsenaariumis, kus on nõutav tulekahju vältimine, võib leegiaeglustite lisamine parandada epoksüvaigu leegiaeglustamist.
3. Tasandusained: need võivad parandada epoksüvaigu voolavust ja pinnatasasust, muutes kapseldatud LED-i pinna siledamaks ja parandades optilist jõudlust.

 

Erinevate komponentide proportsioonide mõju kapseldamise efektile

 

Mõju optilisele jõudlusele

1. Epoksüvaigu maatriksi ja kõvendi osakaal: Erinevad proportsioonid mõjutavad kõvastunud toote murdumisnäitajat ja läbipaistvust. Kui epoksüvaigu maatriksi ja kõvendi suhe on sobiv, on kõvendatud tootel kõrge läbipaistvus ja sobiv murdumisnäitaja, mis suudab valgust tõhusalt edastada ja murda ning parandada LED-i valgusefektiivsust. Kui proportsioon ei ole sobiv, võib kõvenenud toode olla hägune või sellel võib olla murdumisnäitaja hälve, mis mõjutab LED-i optilist jõudlust.
2. Täiteaine proportsioon: Täiteaine lisamine muudab epoksüvaigu optilisi omadusi. Näiteks ränidioksiidi täiteaine lisamine muudab epoksüvaigu murdumisnäitajat, mõjutades seega valguse levimise teed. Sobiv kogus ränidioksiidi täiteainet võib parandada epoksüvaigu valguse läbilaskvust, kuid liigne täiteaine kogus võib kaasa tuua valguse hajumise suurenemise ja valguse läbilaskvuse vähenemise. Kuigi alumiiniumoksiidi täiteaine põhiülesanne on soojuse hajumise tõhustamine, mõjutab see ka optilist jõudlust. Liiga palju alumiiniumoksiidi täiteainet võib vähendada epoksüvaigu läbipaistvust.
3. Lisandite proportsioon: Mõnede lisandite, näiteks tasandusainete lisamine võib parandada epoksüvaigu pinna tasasust, vähendada valguse peegeldust ja hajumist ning parandada optilist jõudlust. Leegiaeglustite lisamine võib avaldada teatud negatiivset mõju epoksüvaigu valguse läbilaskvusele, mistõttu on vaja tasakaalustada leegiaeglusti ja optiline jõudlus.

 

Mõju soojustõhususele

1. Epoksüvaigu maatriksi ja kõvendi osakaal: Sobiv proportsioon võib panna epoksüvaigu täielikult kõvenema ja moodustama tiheda ristseotud struktuuri, parandades termilist stabiilsust. Kui proportsioon ei ole sobiv, võib see põhjustada mittetäieliku kõvenemise ja reageerimata rühmad jäävad alles, mis vähendab termilist stabiilsust ja mõjutab LED-i soojuse hajumist.
2. Täiteaine proportsioon: Soojust juhtivate täiteainete, näiteks alumiiniumoksiidi lisamine võib oluliselt parandada epoksüvaigu soojusjuhtivust. Täiteaine osakaalu suurenedes suureneb järk-järgult soojusjuhtivus. Kui täiteaine osakaal on aga liiga suur, põhjustab see epoksüvaigu halva voolavuse, mis ei soodusta kapseldamise protsessi ja võib mõjutada ka muid omadusi. Seetõttu on parima soojuse hajumise efekti saavutamiseks vaja valida sobiv täiteaine proportsioon.
3. Lisandite proportsioon: Sideainete lisamine võib suurendada epoksüvaigu ja täiteaine vahelist liidese jõudu, parandades soojusjuhtivuse efektiivsust. Mõned lisandid võivad mõjutada epoksüvaigu soojuspaisumistegurit, mõjutades seega LED-i töö stabiilsust erinevates temperatuurikeskkondades.

 

Mõju mehaanilisele jõudlusele

1. Epoksüvaigu maatriksi ja kõvendi osakaal: Kui proportsioon on sobiv, on kõvastunud tootel kõrge kõvadus, tugevus ja sitkus. Kui epoksüvaigu maatriksit on liiga palju, võib kõvenenud toode olla suhteliselt pehme ja ebapiisava tugevusega; Kui kõvendit on liiga palju, võib kõvenenud toode olla liiga rabe ja selle sitkus on vähenenud.
2. Täiteaine proportsioon: Sobiv kogus täiteainet võib parandada epoksüvaigu kõvadust ja kulumiskindlust, kuid liigne täiteaine kogus vähendab epoksüvaigu sitkust ja muudab selle pragunemisohtlikuks. Näiteks ränidioksiidi täiteaine lisamine võib suurendada epoksüvaigu kõvadust, kuid kui täiteaine osakaal on liiga suur, suureneb materjali rabedus ja see saab välismõjude mõjul kergesti kahjustada.
3. Lisandite proportsioon: Sideained võivad suurendada epoksüvaigu ja täiteaine vahelist liidesejõudu, parandades seeläbi komposiitmaterjali mehaanilisi omadusi. Lisandite, näiteks tasandusainete mõju mehaanilistele omadustele on suhteliselt väike, kuid kui seda kasutatakse valesti, võib see mõjutada epoksüvaigu kõvenemise kvaliteeti ja seega mõjutada mehaanilisi omadusi.

Järeldus

Kasutatava epoksüvaigu põhikomponendid LED kapseldus Need hõlmavad epoksüvaigu maatriksit, kõvendit, täiteainet ja lisaaineid jne. Igal komponendil on erinevad omadused ja need toimivad üksteisega, et ühiselt määrata epoksüvaigu toimivust. Erinevad komponentide proportsioonid mõjutavad oluliselt LED-i kapseldamise efekti optilise jõudluse, termilise jõudluse ja mehaanilise jõudluse osas. Parima kapseldamise efekti saavutamiseks on vaja täpselt kontrollida epoksüvaigu iga komponendi proportsioone vastavalt LED-i spetsiifilistele rakendusnõuetele ja optimeerida kapseldamise protsessi. Tulevikus suurenevad LED-tehnoloogia pideva arenguga ka epoksüvaigust kapseldusmaterjalide jõudlusnõuded. Edasised põhjalikud uuringud epoksüvaigu komponentide ja omaduste ning komponentide proportsioonide mõju kohta kapseldamise efektile on LED-tööstuse arengu edendamisel väga olulised. Samas on uute epoksüvaigust kapslimaterjalide väljatöötamine ja olemasolevate materjalide toimivuse optimeerimine ka üks tuleviku uurimissuundi.