Epoxy Resin Encapsulation-ի ազդեցությունը լուսադիոդների օպտիկական հատկությունների վրա

 

LED (Light Emitting Diode), որպես բարձր արդյունավետության և էներգախնայող լույսի նոր տեսակ, լայնորեն կիրառվել է բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են լուսավորությունը և ցուցադրումը: Էպոքսիդային խեժը, իր լավ օպտիկական թափանցիկության, մեկուսացման հատկության և մեխանիկական կատարողականության շնորհիվ, դարձել է լայնորեն օգտագործվող նյութ LED պարկուճում: LED-ների օպտիկական հատկությունները (ինչպիսիք են լուսային ինտենսիվությունը, գույնի հետևողականությունը, անկյունային բաշխումը և այլն) ուղղակիորեն ազդում են դրանց կատարման վրա տարբեր կիրառական սցենարներում և օգտագործողի փորձի վրա: Իսկ էպոքսիդային խեժի ինկապսուլյացիան, որպես LED-ի արտադրության գործընթացի առանցքային օղակ, ունի վճռորոշ ազդեցություն LED-ների օպտիկական հատկությունների վրա: Ազդեցության վերաբերյալ խորը հետազոտություն էպոքսիդային խեժի պարկուճ LED-ների օպտիկական հատկությունների վրա մեծ նշանակություն ունի LED արտադրանքների որակը բարելավելու և դրանց կիրառման ոլորտները ընդլայնելու համար:

Էպոքսիդային խեժի և լուսադիոդային ինկապսուլյացիայի բնութագրերը

Էպոքսիդային խեժը գերազանց օպտիկական թափանցիկությամբ ջերմակայուն խեժ է, որը հնարավորություն է տալիս LED չիպի կողմից արձակված լույսին հնարավորինս անցնել պարկուճային նյութի միջով: Դրա բեկման ինդեքսը ընդհանուր առմամբ մոտ 1.5 է, ինչը տարբերվում է LED չիպի նյութերից (օրինակ՝ GAN և այլն): Ներկապսուլյացիայի գործընթացում, այն բանից հետո, երբ էպոքսիդային խեժը խառնվում է բուժիչ նյութի հետ, տեղի է ունենում խաչաձև կապակցման ռեակցիա տաքացման և այլ մեթոդների միջոցով՝ ձևավորելով պինդ նյութի եռաչափ ցանցային կառուցվածք: Բուժված էպոքսիդային խեժն ունի լավ մեխանիկական ուժ և քիմիական կայունություն, ինչը կարող է պաշտպանել LED չիպը արտաքին միջավայրի ազդեցությունից և նաև էական ազդեցություն ունենալ LED-ի օպտիկական հատկությունների վրա:

 

Ազդեցությունը Էպոքսիդային խեժի պարկուճ LED-ների լուսավոր ինտենսիվության վրա

(Ա) Օպտիկական թափանցիկություն և լույսի տարածում

Էպոքսիդային խեժի օպտիկական թափանցիկությունը LED-ների լուսավորության ինտենսիվության վրա ազդող կարևոր գործոններից մեկն է: Եթե ​​կարծրացման գործընթացում էպոքսիդային խեժում առկա են կեղտեր, փուչիկներ կամ թերի ամրացում, դա կհանգեցնի լույսի ցրմանը և կլանմանը տարածման գործընթացում, այդպիսով նվազեցնելով լույսի հաղորդունակությունը և նվազեցնելով LED-ի լուսավոր ինտենսիվությունը: Օրինակ, փոքրիկ փուչիկները կփոխեն լույսի տարածման ուղին, ինչը թույլ կտա լույսը մի քանի անգամ արտացոլել և բեկել՝ ավելացնելով լույսի կորուստը էպոքսիդային խեժի ներսում: Իսկ կեղտերի առկայությունը կկլանի որոշակի ալիքի երկարության լույսը՝ հետագայում նվազեցնելով լուսավորության ինտենսիվությունը: Հետևաբար, էպոքսիդային խեժի մաքրության և ամրացման որակի բարելավումը և ներքին թերությունների նվազեցումը շատ կարևոր են LED-ի լուսավոր ինտենսիվությունը բարձրացնելու համար:

(B) Refractive Index Համապատասխանեցում

LED չիպի և էպոքսիդային խեժի միջև բեկման ինդեքսի համապատասխանության աստիճանը նույնպես ազդում է լուսավորության ինտենսիվության վրա: Երբ LED չիպի կողմից արձակված լույսը մտնում է էպոքսիդային խեժը չիպից, եթե երկուսի բեկման ինդեքսները մեծապես տարբերվում են, մեծ բեկում և արտացոլում տեղի կունենա, ինչի արդյունքում լույսի մի մասը չի կարող արդյունավետորեն դուրս գալ էպոքսիդային խեժից, այդպիսով նվազեցնելով լուսավորության ինտենսիվությունը: Ընտրելով համապատասխան էպոքսիդային խեժ կամ բեկման ինդեքսը փոփոխող ավելացնելով էպոքսիդային խեժին՝ բեկման ինդեքսի համապատասխանությունը կարող է օպտիմիզացվել, լույսի արտացոլման կորուստը կարող է կրճատվել, լույսի միացման արդյունավետությունը կարող է բարելավվել, և այդպիսով կարող է մեծանալ LED-ի լուսավոր ինտենսիվությունը: Օրինակ, բարձր բեկման ինդեքսով էպոքսիդային խեժի օգտագործումը կարող է թույլ տալ, որ ավելի շատ լույս ներթափանցի էպոքսիդային խեժ չիպից և նվազեցնել լույսի արտացոլումը միջերեսում:

(C) Էկապսուլյացիայի հաստությունը

Էպոքսիդային խեժի պարուրման հաստությունը նույնպես որոշակի ազդեցություն ունի LED-ի լուսավոր ինտենսիվության վրա: Ավելի հաստ պարուրված շերտը կբարձրացնի լույսի տարածման ուղին էպոքսիդային խեժի ներսում՝ դրանով իսկ ավելացնելով լույսի ցրման և կլանման հնարավորությունները և նվազեցնելով լուսավորության ինտենսիվությունը: Ի լրումն, չափազանց հաստ պարուրման շերտը կարող է նաև առաջացնել ջերմության կուտակում չիպի շուրջ՝ ազդելով չիպի աշխատանքի վրա և անուղղակիորեն նվազեցնելով լուսավորության ինտենսիվությունը: Այնուամենայնիվ, ծածկույթի հաստությունը չի կարող չափազանց բարակ լինել, հակառակ դեպքում այն ​​չի կարող ապահովել բավարար մեխանիկական պաշտպանություն և օպտիկական միատեսակություն: Հետևաբար, ըստ կիրառման հատուկ պահանջների և LED չիպի բնութագրերի, էպոքսիդային խեժի պարուրման հաստությունը պետք է ողջամտորեն վերահսկվի՝ լավագույն լուսավոր ինտենսիվությանը հասնելու համար:

 

Էպոքսիդային խեժի ազդեցությունը լուսադիոդների գույնի հետևողականության վրա

(A) Refractive Index Change and Color Shift

Ինչպես նշվեց վերևում, էպոքսիդային խեժի բեկման ինդեքսը կազդի բազմաթիվ գործոնների վրա, ինչպիսիք են ամրացման պայմանները, ջերմաստիճանը, խոնավությունը և այլն: Երբ էպոքսիդային խեժի բեկման ինդեքսը փոխվում է, տարբեր ալիքի երկարությունների լույսի տարածման արագությունը և բեկման անկյունը նույնպես կփոխվեն, ինչը կհանգեցնի գունային փոփոխության: Օրինակ, ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է հանգեցնել էպոքսիդային խեժի բեկման ինդեքսը նվազեցնելու՝ կարմիր լույսի տարածման արագությունը համեմատաբար ավելի արագ դարձնելով, իսկ կապույտ լույսի տարածման արագությունը՝ համեմատաբար ավելի դանդաղ, ինչի հետևանքով LED-ից արձակված լույսի գույնը փոխվում է դեպի կարմիր: Հետևաբար, LED պարփակման գործընթացի ընթացքում պնդացման պայմանները և աշխատանքային միջավայրը պետք է խստորեն վերահսկվեն՝ ապահովելու էպոքսիդային խեժի բեկման ինդեքսի կայունությունը և այդպիսով ապահովելու գույնի հետևողականությունը:

(Բ) Ֆոսֆորի դիսպերսիա և միատեսակություն

Սպիտակ լուսադիոդներում ֆոսֆորները սովորաբար ավելացվում են էպոքսիդային խեժին՝ սպիտակ լույսի արտանետման հասնելու համար: Ֆոսֆորի ցրման միատեսակությունը կարևոր ազդեցություն ունի LED-ի գունային հետևողականության վրա: Եթե ​​ֆոսֆորները միատեսակ չեն ցրվում էպոքսիդային խեժում, դա կհանգեցնի տարբեր շրջաններում ֆոսֆորի տարբեր կոնցենտրացիաների, ինչը կհանգեցնի տարբեր շրջաններից արտանետվող լույսի գունային տարբերություններին: Օրինակ, ֆոսֆորի չափազանց բարձր կոնցենտրացիան տեղական տարածքում կստիպի այդ տարածքից արտանետվող լույսը հակված լինել դեղին, մինչդեռ ցածր ֆոսֆորի կոնցենտրացիան կարող է հակված լինել կապույտ: Ֆոսֆորների ցրման միատեսակությունը բարելավելու համար կարող են օգտագործվել հարման համապատասխան գործընթաց և հավելումներ՝ ապահովելու համար, որ ֆոսֆորները հավասարաչափ բաշխված են էպոքսիդային խեժում:

(C) Էպոքսիդային խեժի ծերացում և գույնի փոփոխություն

Ժամանակի ընթացքում և օգտագործման միջավայրի փոփոխության հետ մեկտեղ, էպոքսիդային խեժը ենթարկվում է ծերացման երևույթների, ինչպիսիք են դեղնացումը, քայքայումը և այլն: Այս ծերացման երևույթները կփոխեն էպոքսիդային խեժի օպտիկական հատկությունները և այդպիսով կազդեն LED-ի գունային հետևողականության վրա: Օրինակ, էպոքսիդային խեժի դեղնացումը կկլանի որոշ կապույտ լույս, ինչի հետևանքով LED-ից արձակված լույսի գույնը տեղափոխվում է դեղին: Էպոքսիդային խեժի ծերացումը հետաձգելու և գույնի կայունությունը բարելավելու համար էպոքսիդային խեժին կարող են ավելացվել հակատարիքային նյութեր, ուլտրամանուշակագույն կլանիչներ և այլ հավելումներ: Միևնույն ժամանակ, ինկապսուլյացիայի կառուցվածքը կարող է օպտիմիզացվել՝ նվազեցնելու արտաքին միջավայրի ազդեցությունը էպոքսիդային խեժի վրա:

 

Epoxy Resin Encapsulation-ի ազդեցությունը LED-ների անկյունային բաշխման վրա

(Ա) Էնկապսուլյացիայի ձևը և լույսի բեկումը

Էպոքսիդային խեժի պարուրման ձևը կազդի լույսի բեկման և տարածման ուղղության վրա՝ այդպիսով փոխելով LED-ի անկյունային բաշխումը: Ընդհանուր պարփակման ձևերը ներառում են շրջանաձև, քառակուսի, կիսագնդաձև և այլն: Տարբեր ներփակման ձևերը կհանգեցնեն էպոքսիդային խեժի մակերևույթի վրա լույսի անկման տարբեր անկյունների, այդպիսով ազդելով բեկման անկյունի և լույսի ելքի ուղղության վրա: Օրինակ, կիսագնդային ինկապսուլյացիան կարող է ստիպել լույսը ավելի հավասարաչափ ցրվել բոլոր ուղղություններով՝ հասնելով ավելի լայն անկյունային բաշխման; մինչդեռ քառակուսի պարուրումը կարող է հանգեցնել լույսի կենտրոնացմանը որոշակի ուղղություններով՝ ձևավորելով ավելի նեղ անկյունային բաշխում: Հետևաբար, ըստ կիրառման հատուկ պահանջների, համապատասխան պարկուճային ձևի ընտրությունը կարող է հարմարեցնել LED-ի անկյունային բաշխումը, որպեսզի համապատասխանի տարբեր լուսավորության և ցուցադրման պահանջներին:

(B) բեկման ինդեքսը գրադիենտ և լույսի հսկողություն

Էպոքսիդային խեժում բեկման ինդեքսի գրադիենտ ձևավորելով՝ կարելի է հասնել լույսի ավելի ճշգրիտ վերահսկման՝ այդպիսով փոխելով LED-ի անկյունային բաշխումը: Օրինակ, էպոքսիդային խեժ նյութը գրադիենտ բեկման ինդեքսով կարող է օգտագործվել տարածման գործընթացում լույսի ուղղությունը աստիճանաբար փոխելու համար՝ հասնելու կոնկրետ անկյունային բաշխման: Բացի այդ, միկրոկառուցվածքները (օրինակ՝ միկրոոսպնյակների զանգվածները) կարող են ավելացվել էպոքսիդային խեժի մակերևույթին, և միկրոկառուցվածքների բեկման և անդրադարձման էֆեկտները կարող են օգտագործվել լույսի ելքի անկյունը հետագայում ավելի նեղ կամ լայն անկյունային բաշխման հասնելու համար:

(C) Էկապսուլյացիայի գործընթացի ազդեցությունը անկյունային բաշխման վրա

Էկապսուլյացիայի գործընթացի ճշգրտությունն ու հետևողականությունը կազդեն նաև LED-ի անկյունային բաշխման վրա: Օրինակ, դիսպենսերային պարուրման գործընթացում, եթե սոսնձի քանակությունը անհավասար է կամ բաժանման դիրքը սխալ է, դա կհանգեցնի էպոքսիդային խեժի անհավասար բաշխման LED չիպի շուրջ՝ այդպիսով ազդելով լույսի տարածման և անկյունային բաշխման վրա: Բացի այդ, սառեցման գործընթացում ջերմաստիճանի և ժամանակի ոչ պատշաճ վերահսկումը կարող է նաև առաջացնել էպոքսիդային խեժի անհավասար նեղացում՝ փոխելով պարկուճի ձևն ու օպտիկական հատկությունները և այդպիսով ազդելով անկյունային բաշխման վրա: Հետևաբար, պարփակման գործընթացի օպտիմալացումը և գործընթացի ճշգրտությունն ու հետևողականությունը բարելավելը կարևոր են LED-ի անկյունային բաշխման կայունությունն ապահովելու համար:

 

LED-ների օպտիկական հատկությունները բարելավելու համար էպոքսիդային խեժի պարփակման օպտիմալացման մեթոդներ

(Ա) Նյութերի ընտրություն և օպտիմալացում

Բարձր մաքրությամբ և ցածր կեղտոտ պարունակությամբ էպոքսիդային խեժի, ինչպես նաև էպոքսիդային խեժի հետ լավ համատեղելիությամբ ամրացնող նյութի և հավելումների ընտրությունը հիմք է LED-ի օպտիկական հատկությունները բարելավելու համար: Միևնույն ժամանակ, ըստ կիրառման հատուկ պահանջների, կարող է ընտրվել էպոքսիդային խեժ նյութ՝ հատուկ բեկման ինդեքսով, ջերմային կայունությամբ և օպտիկական հատկություններով: Օրինակ, բարձր հզորությամբ LED-ների համար բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ և ցածր հիգրոսկոպիկությամբ էպոքսիդային խեժ ընտրելը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել չիպի ջերմաստիճանը և նվազեցնել օպտիկական հատկությունների նվազումը:

(Բ) Էկապսուլյացիայի գործընթացի բարելավում

Օպտիմալացնելով պարուրման գործընթացը, ինչպիսիք են բաժանման քանակի ճշգրիտ վերահսկումը, տրամադրման դիրքը և ամրացման պայմանները, կարող են բարելավել պարկուճի ճշգրտությունն ու հետևողականությունը և նվազեցնել օպտիկական հատկությունների տատանումները: Ընդգրկված առաջադեմ ինկապսուլյացիայի տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են շրջադարձային չիպային փաթեթավորումը, չիպերի մասշտաբով փաթեթավորումը և այլն, կարող են կրճատել լույսի տարածման ուղին, նվազեցնել լույսի կորուստը և բարելավել լուսավորության ինտենսիվությունը և օպտիկական հատկությունների կայունությունը: Բացի այդ, էպոքսիդային խեժի մակերեսին միկրոկառուցվածքներ ստեղծելու համար միկրո-նանո մշակման տեխնոլոգիայի ներդրումը կարող է հասնել լույսի ավելի ճշգրիտ վերահսկման և բարելավել անկյունային բաշխումը:

(C) Որակի ստուգում և վերահսկողություն

Որակի ամբողջական ստուգման համակարգի ստեղծում՝ էպոքսիդային խեժով պարուրված լուսադիոդների օպտիկական հատկությունները համակողմանիորեն փորձարկելու համար, ներառյալ այնպիսի ցուցանիշների հայտնաբերումը, ինչպիսիք են լուսային ինտենսիվությունը, գույնի հետևողականությունը և անկյունային բաշխումը: Իրական ժամանակի մոնիտորինգի և տվյալների վերլուծության միջոցով ինկապսուլյացիայի գործընթացում առաջացող խնդիրները կարող են հայտնաբերվել և ժամանակին լուծվել՝ ապահովելու արտադրանքի որակի կայունությունն ու հետևողականությունը:

Եզրափակում

Էպոքսիդային խեժի պարկուճ զգալի ազդեցություն ունի LED-ների օպտիկական հատկությունների վրա (լուսավոր ինտենսիվություն, գույնի հետևողականություն, անկյունային բաշխում և այլն): Խորապես հասկանալով էպոքսիդային խեժի բնութագրերի, պարփակման գործընթացի, պնդացման գործընթացի և LED-ների օպտիկական հատկությունների միջև փոխհարաբերությունները՝ կարելի է համապատասխան միջոցներ ձեռնարկել պարուրման գործընթացը օպտիմալացնելու և LED-ների օպտիկական հատկությունները բարելավելու համար: Հետագա զարգացման ընթացքում, LED տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացի և կիրառման ոլորտների շարունակական ընդլայնման հետ մեկտեղ, էպոքսիդային խեժի ինկապսուլյացիայի պահանջները նույնպես կդառնան ավելի ու ավելի բարձր: Մենք պետք է շարունակաբար ուսումնասիրենք նոր նյութեր, գործընթացներ և տեխնոլոգիաներ՝ բավարարելու LED արդյունաբերության կարիքները բարձր արդյունավետության և հուսալիության արտադրանքի համար և խթանելու LED արդյունաբերության կայուն զարգացումը:

Լուսադիոդների օպտիկական հատկությունների վրա էպոքսիդային խեժի ինկապսուլյացիայի լավագույն ազդեցության ընտրության մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար կարող եք այցելել DeepMaterial՝ https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ մանրամասն տեղեկությունների համար.