Métodos para garantir a encapsulación uniforme de chips LED con resina epoxi, dificultades do proceso e solucións

 

Co rápido desenvolvemento da tecnoloxía LED, foi amplamente utilizado en moitos campos, como iluminación, pantallas, electrónica de automóbiles, etc. A resina epoxi, como material de encapsulamento de uso habitual para LED, ten boas propiedades ópticas, illantes e mecánicas. Porén, non é unha tarefa fácil conseguir uniforme encapsulación de chips LED con resina epoxi, que está directamente relacionado cos indicadores clave de rendemento dos LED, como a uniformidade luminosa, o rendemento de disipación de calor e a estabilidade a longo prazo. Polo tanto, é de gran importancia práctica estudar como garantir a encapsulación uniforme dos chips LED con resina epoxi e resolver as dificultades relacionadas co proceso.

Métodos para garantir a uniformidade Encapsulación de chips LED con resina epoxi

(1) Deseño de soporte preciso

1. Área de colocación de chips razoable

Ao deseñar o soporte, a forma e o tamaño da área de colocación do chip deben coincidir co chip LED e a superficie debe ser plana e lisa. Isto permite que a resina epoxi flúe uniformemente ao redor do chip durante o proceso de vertedura, evitando a acumulación local ou os baleiros. Por exemplo, use moldes de alta precisión para fabricar o soporte para garantir que a precisión dimensional da área de colocación do chip estea dentro dun intervalo de tolerancia moi pequeno.

2. Deseño da estrutura de drenaxe

Configure ranuras ou buratos de drenaxe e outras estruturas no soporte para guiar a dirección do fluxo da resina epoxi, permitíndolle encapsular o chip de forma máis uniforme. Estas estruturas de drenaxe pódense optimizar segundo a forma e posición do chip para garantir que a resina epoxi poida cubrir sen problemas todas as partes do chip.

(2) Control preciso do proceso de vertedura

1. Selección de equipos de dispensación o vertido

Use máquinas dispensadoras de alta precisión ou equipos de vertido, que poden controlar con precisión a cantidade de vertido e a velocidade da resina epoxi. Por exemplo, unha máquina dispensadora de parafuso ten funcións de medición e control de alta precisión, o que permite o vertido micro e uniforme da resina epoxi. Ao mesmo tempo, o deseño da boquilla do equipo tamén é crucial. Unha forma e tamaño de boquilla adecuados poden facer que a resina epoxi saia a un caudal uniforme.

2. Planificación do Camiño de Vertedura

Segundo a estrutura do chip e do soporte, planifique un camiño de vertedura razoable. Pódense adoptar métodos de vertido multipunto ou punto por punto para garantir que a resina epoxi flúe uniformemente cara ao chip desde diferentes direccións. Durante o proceso de vertido, preste atención á secuencia de vertido e ao intervalo de tempo para evitar unha acumulación excesiva ou un fluxo deficiente da resina epoxi nunha determinada área.

(3) Tratamento de desgasificación

1. Desgasificación ao baleiro

Despois de mesturar a resina epoxi, colócaa nunha máquina de desgasificación ao baleiro para o tratamento de desgasificación. Nun ambiente de baleiro, as burbullas da resina epoxi subirán e estalarán debido á diferenza de presión interna e externa, eliminando así as burbullas. O tempo de desgasificación e o grao de baleiro deben axustarse razoablemente segundo as características e a dosificación da resina epoxi. Xeralmente, o grao de baleiro está controlado entre -0.08 MPa e -0.1 MPa, e o tempo de desgasificación é de 10 a 20 minutos.

2. Desgasificación centrífuga

Ademais da desgasificación ao baleiro, tamén se pode utilizar a desgasificación centrífuga. Coloque a resina epoxi mesturada nun dispositivo centrífugo e a forza centrífuga xerada pola rotación a alta velocidade fai que as burbullas se concentren na superficie da resina epoxi e, a continuación, elimine a capa superficial que contén burbullas. A velocidade e o tempo de desgasificación centrífuga tamén deben optimizarse segundo a situación real.

(4) Control do Proceso de Curado

1. Distribución uniforme de temperatura

Durante o proceso de curado, é esencial asegurar unha distribución uniforme da temperatura no forno de curado. Pódese utilizar un sistema de control de temperatura de alta precisión e un bo deseño de condución da calor para que a resina epoxi se quente uniformemente durante o proceso de curado. Por exemplo, use un forno de curado cun sistema de circulación de aire quente, que pode facer que a temperatura no forno sexa máis uniforme e evitar o curado desigual da resina epoxi debido a temperaturas locais excesivamente altas ou baixas.

2. Velocidade de curado adecuada

O control da velocidade de curado tamén pode afectar o efecto de encapsulamento uniforme da resina epoxi. Unha velocidade de curado demasiado rápida pode facer que a resina epoxi se cure antes de que fluíse completamente e encapsulase o chip, mentres que unha velocidade de curado demasiado lenta afectará á eficiencia da produción. Segundo a formulación e as características da resina epoxi, seleccione unha curva de temperatura de curado e un tempo adecuados para que a resina epoxi complete o proceso de curado nun tempo adecuado e encapsule uniformemente o chip.

 

Dificultades comúns do proceso

(1) Problema da burbulla

1. Causas da xeración de burbullas

Pódense xerar burbullas durante os procesos de mestura, vertedura e curado da resina epoxi. Por exemplo, unha axitación irregular durante o proceso de mestura introducirá aire e formará burbullas; unha velocidade de vertido demasiado rápida ou un método de vertido inadecuado tamén traerá aire á resina epoxi; ademais, as características de tensión superficial e viscosidade da propia resina epoxi tamén afectarán á xeración e eliminación de burbullas.

2. Impacto das burbullas na encapsulación uniforme

A presenza de burbullas destruirá a uniformidade da resina epoxi, o que provocará ocos ou cavidades ao redor do chip, afectando o rendemento óptico e o rendemento de disipación de calor do LED. Ao mesmo tempo, as burbullas poden expandirse ou estourar durante o proceso de curado, afectando aínda máis o efecto de encapsulamento e a calidade de encapsulamento da resina epoxi.

(2) Problema de fluidez da resina epoxi

1. Razóns para a fluidez insuficiente

A fluidez da resina epoxi está afectada por moitos factores, como a temperatura, a viscosidade, a formulación, etc. Se a viscosidade da resina epoxi é demasiado alta, será difícil fluír uniformemente ao redor do chip durante o proceso de vertedura, o que provocará unha encapsulación irregular. Ademais, unha temperatura ambiente demasiado baixa tamén reducirá a fluidez da resina epoxi, o que dificultará cubrir completamente os ocos entre o chip e o soporte.

2. Retos da fluidez para o encapsulamento uniforme

A fluidez insuficiente fará que a resina epoxi forme acumulación local ao redor do chip ou que non cubra completamente o chip. Este problema é máis destacado especialmente para algunhas fichas ou soportes con estruturas complexas. Isto non só afectará o rendemento óptico do LED, senón que tamén provocará unha forza de unión desigual entre o chip e a resina epoxi, reducindo a fiabilidade da encapsulación.

(3) Desviación da posición do chip

1. Razóns para a desviación de posición

Durante o proceso de vertedura da resina epoxi, o chip pode desviarse da súa posición debido á forza de impacto do líquido ou á tensión superficial. Ademais, a contracción de curado ou a irregularidade do adhesivo de unión da matriz durante o proceso de unión da matriz tamén pode provocar o cambio de posición do chip.

2. Impacto da desviación de posición na encapsulación uniforme

A desviación da posición do chip fará que a resina epoxi estea encapsulada de forma desigual ao redor do chip. Pode levar a que a resina epoxi sexa demasiado espesa nalgunhas partes e demasiado delgada ou incluso non se poida cubrir noutras partes. Isto afectará seriamente o rendemento óptico e eléctrico do LED e reducirá a consistencia e fiabilidade do produto.

(4) Curado irregular de resina epoxi

1. Razóns para o curado desigual

O curado desigual pode ser causado pola distribución desigual da temperatura no forno de curado, a formulación desigual da resina epoxi ou un control inadecuado da velocidade de curado. Ademais, a diferenza de condutividade térmica entre o chip e o soporte tamén pode levar a diferentes velocidades de curado da resina epoxi en diferentes partes.

2. Consecuencias do curado desigual para a encapsulación uniforme

O curado desigual fará que a resina epoxi forme diferente dureza e densidade ao redor do chip, afectando os seus efectos protectores e de apoio no chip. Ao mesmo tempo, tamén pode levar a unha forza de unión inconsistente entre a resina epoxi e o chip e o soporte, e é probable que se produzan problemas como rachaduras ou pelados durante o uso a longo prazo.

 

solucións

(1) Solucións ao problema da burbulla

1. Optimizar o proceso de mestura

Ao mesturar a resina epoxi, use un método de axitación e velocidade adecuados para asegurarse de que a resina epoxi estea completamente mesturada sen introducir demasiado aire. Pódese adoptar un método de axitación a baixa velocidade e estender o tempo de axitación, e tentar evitar accións violentas de axitación durante o proceso de axitación. Ademais, os compoñentes da resina epoxi pódense prequecer antes de mesturar para reducir a súa viscosidade e mellorar o efecto de mestura.

2. Mellorar o proceso de vertido

Ao verter a resina epoxi, controle a velocidade de vertido para evitar que entre o aire debido a un vertido demasiado rápido. Pódese adoptar un método de vertido lento e uniforme, e facer unha pausa adecuada durante o proceso de vertido para permitir que a resina epoxi flúa completamente e descargue as burbullas. Ao mesmo tempo, seleccione o equipo de vertido e as boquillas adecuadas para garantir que a resina epoxi poida fluír suavemente ao redor do chip.

3. Reforzar o tratamento de desgasificación

Ademais da desgasificación ao baleiro e desgasificación centrífuga mencionadas anteriormente, tamén se pode engadir unha cantidade adecuada de antiespumante á resina epoxi. O antiespumante pode reducir a tensión superficial da resina epoxi, facilitando a explosión e a eliminación das burbullas. Non obstante, preste atención á cantidade de antiespumante engadido, xa que un exceso de antiespumante pode afectar o rendemento da resina epoxi.

(2) Solucións ao problema de fluidez da resina epoxi

1. Axuste a formulación de resina epoxi

Axustar a formulación da resina epoxi para reducir a súa viscosidade e mellorar a súa fluidez. Pódese engadir unha cantidade adecuada de diluyente ou seleccionar unha matriz de resina epoxi de baixa viscosidade. Pero ao axustar a formulación, preste atención a manter as outras propiedades da resina epoxi, como as propiedades ópticas, mecánicas e de curado.

2. Controla a temperatura ambiente

Antes de verter a resina epoxi, prequenta a resina epoxi e o ambiente de encapsulación a unha temperatura adecuada para mellorar a fluidez da resina epoxi. En xeral, un aumento da temperatura reducirá a viscosidade da resina epoxi e aumentará a súa fluidez. Pero preste atención a controlar a temperatura dentro dun rango razoable para evitar o curado prematuro ou a degradación do rendemento da resina epoxi debido a unha temperatura demasiado alta.

3. Optimizar a estrutura do soporte

Optimice a estrutura do soporte para reducir a resistencia ao fluxo da resina epoxi. Por exemplo, reduce as esquinas afiadas e as protuberancias do soporte para permitir que a resina epoxi flúa máis suavemente. Ao mesmo tempo, algunhas estruturas de fluxo auxiliares, como ranuras de derivación ou buratos, pódense fixar no soporte.

(3) Solucións ao problema de desviación da posición do chip

1. Mellorar o proceso de unión de matrices

Mellora a precisión e estabilidade do proceso de unión da matriz para garantir que o chip estea firmemente fixado no soporte. Use adhesivos de alta precisión e adhesivos de alta calidade, controle a cantidade de dispensación e a posición do adhesivo de unión e asegúrese da posición precisa do chip antes de verter a resina epoxi. Ademais, pódese levar a cabo un tratamento de curado adecuado despois da unión da matriz para mellorar a resistencia do adhesivo de unión da matriz e evitar que o chip se desvíe durante os procesos posteriores.

2. Optimizar o proceso de vertido

Ao verter a resina epoxi, controle a velocidade e a dirección de vertido para reducir a forza de impacto do líquido no chip. Pódense adoptar métodos de vertido multipunto ou paso a paso para que a resina epoxi se distribúa uniformemente ao redor do chip e evitar a desviación do chip causada pola presión local excesiva. Ao mesmo tempo, o ángulo do soporte pódese axustar adecuadamente durante o proceso de vertedura para permitir que a resina epoxi flúa de forma máis natural ao redor do chip.

(4) Solucións ao problema de curado irregular da resina epoxi

1. Optimizar o equipo de curado

Use equipos de curado de alta precisión para garantir unha distribución uniforme da temperatura no forno de curado. Pódese utilizar un forno de curado cun sensor de temperatura e un sistema de control de retroalimentación para controlar e axustar a temperatura do forno en tempo real. Ao mesmo tempo, manter e calibrar regularmente o equipo de curado para garantir a precisión do seu control de temperatura.

2. Axuste a formulación de resina epoxi

Optimice a formulación da resina epoxi para que a súa reacción de curado sexa máis uniforme. Pódese seleccionar un axente de curado cunha velocidade de curado relativamente estable e a cantidade de axente de curado pódese axustar razoablemente. Ademais, tamén se poden engadir algúns aditivos que favorecen o curado uniforme, como curadores latentes ou axentes de acoplamento.

3. Controlar o proceso de curado

Durante o proceso de curado, controle estritamente a temperatura e o tempo de curado e opere segundo a curva de curado da resina epoxi. Pódese adoptar un método de curado segmentado, primeiro realice o precurado a unha temperatura máis baixa para que a resina epoxi se cure inicialmente e forme unha certa resistencia e, a continuación, realice o curado completo a unha temperatura máis alta para garantir que a resina epoxi se cure uniformemente arredor do chip.

Conclusión

Garantir o uniforme encapsulación de chips LED con resina epoxi é un vínculo clave no proceso de encapsulación de LED, que afecta directamente o rendemento e a fiabilidade dos LED. A través de métodos como o deseño de soportes precisos, o control do proceso de vertedura, o tratamento de desgasificación e o control do proceso de curado, pódese mellorar a uniformidade da encapsulación de resina epoxi. Ao mesmo tempo, para as dificultades comúns do proceso, como problemas de burbullas, problemas de fluidez da resina epoxi, desviación da posición do chip e curado desigual, pódense adoptar as solucións correspondentes para mellorar aínda máis a calidade do encapsulado. Na produción real, é necesario optimizar continuamente o proceso de encapsulación e reforzar o control de calidade para satisfacer a demanda do mercado de produtos LED de alta calidade e promover o desenvolvemento sostible da industria LED. No futuro, co progreso continuo da tecnoloxía LED e a continua expansión dos campos de aplicación, os requisitos para o proceso de encapsulación de resina epoxi serán cada vez máis altos. Necesítanse innovación e investigación tecnolóxica continuas para adaptarse ás necesidades de desenvolvemento da industria.

Para obter máis información sobre como escoller o mellor adhesivo epoxi para metal a plástico, podes visitar DeepMaterial en https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ para máis información.