Metode untuk Memastikan Enkapsulasi Seragam Chip LED dengan Resin Epoksi, Kesulitan Proses dan Solusinya

 

Dengan pesatnya perkembangan teknologi LED, LED telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti pencahayaan, tampilan, elektronik otomotif, dll. Resin epoksi, sebagai bahan enkapsulasi yang umum digunakan untuk LED, memiliki sifat optik, isolasi, dan mekanik yang baik. Namun, bukanlah tugas yang mudah untuk mencapai keseragaman enkapsulasi chip LED dengan resin epoksi, yang secara langsung terkait dengan indikator kinerja utama LED, seperti keseragaman cahaya, kinerja pembuangan panas, dan stabilitas jangka panjang. Oleh karena itu, sangat penting secara praktis untuk mempelajari cara memastikan enkapsulasi chip LED yang seragam dengan resin epoksi dan mengatasi kesulitan proses terkait.

Metode untuk Memastikan Keseragaman Enkapsulasi Chip LED dengan Resin Epoksi

(1) Desain Braket Presisi

1. Area Penempatan Chip yang Wajar

Saat mendesain braket, bentuk dan ukuran area penempatan chip harus disesuaikan dengan chip LED, dan permukaannya harus rata dan halus. Hal ini memungkinkan resin epoksi mengalir secara merata di sekitar chip selama proses penuangan, sehingga terhindar dari penumpukan atau rongga lokal. Misalnya, gunakan cetakan presisi tinggi untuk membuat braket guna memastikan bahwa akurasi dimensi area penempatan chip berada dalam rentang toleransi yang sangat kecil.

2. Perancangan Struktur Drainase

Siapkan alur atau lubang drainase dan struktur lain pada braket untuk memandu arah aliran resin epoksi, sehingga memungkinkannya membungkus cip dengan lebih merata. Struktur drainase ini dapat dioptimalkan sesuai dengan bentuk dan posisi cip untuk memastikan bahwa resin epoksi dapat menutupi semua bagian cip dengan lancar.

(2) Kontrol Tepat Proses Penuangan

1. Pemilihan Peralatan Pengeluaran atau Penuangan

Gunakan mesin pengeluaran atau peralatan penuangan berpresisi tinggi, yang dapat mengontrol jumlah dan kecepatan penuangan resin epoksi secara akurat. Misalnya, mesin pengeluaran tipe sekrup memiliki fungsi pengukuran dan kontrol berpresisi tinggi, yang memungkinkan penuangan resin epoksi secara mikro dan seragam. Pada saat yang sama, desain nosel peralatan juga penting. Bentuk dan ukuran nosel yang tepat dapat membuat resin epoksi mengalir keluar dengan laju aliran yang seragam.

2. Perencanaan Jalur Penuangan

Menurut struktur chip dan braket, rencanakan jalur penuangan yang wajar. Metode penuangan multi-titik atau penuangan titik demi titik dapat diadopsi untuk memastikan bahwa resin epoksi mengalir secara merata ke arah chip dari berbagai arah. Selama proses penuangan, perhatikan urutan penuangan dan interval waktu untuk menghindari akumulasi berlebihan atau aliran resin epoksi yang buruk di area tertentu.

(3) Pengolahan Degassing

1. Degassing vakum

Setelah resin epoksi tercampur, masukkan ke dalam mesin degassing vakum untuk proses degassing. Dalam lingkungan vakum, gelembung-gelembung dalam resin epoksi akan naik dan pecah karena perbedaan tekanan internal dan eksternal, sehingga gelembung-gelembung tersebut hilang. Waktu degassing dan tingkat vakum perlu disesuaikan secara wajar menurut karakteristik dan dosis resin epoksi. Umumnya, tingkat vakum dikontrol antara -0.08MPa dan -0.1MPa, dan waktu degassing adalah 10 – 20 menit.

2. Degassing Sentrifugal

Selain degassing vakum, degassing sentrifugal juga dapat digunakan. Masukkan resin epoksi campuran ke dalam perangkat sentrifugal, dan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh putaran kecepatan tinggi membuat gelembung terkonsentrasi pada permukaan resin epoksi, lalu singkirkan lapisan permukaan yang mengandung gelembung. Kecepatan dan waktu degassing sentrifugal juga perlu dioptimalkan sesuai dengan situasi sebenarnya.

(4) Pengendalian Proses Pengeringan

1. Distribusi Suhu Seragam

Selama proses pengeringan, penting untuk memastikan distribusi suhu yang seragam di tungku pengeringan. Sistem kontrol suhu presisi tinggi dan desain konduksi panas yang baik dapat digunakan untuk memungkinkan resin epoksi dipanaskan secara seragam selama proses pengeringan. Misalnya, gunakan tungku pengeringan dengan sistem sirkulasi udara panas, yang dapat membuat suhu di tungku lebih seragam dan menghindari pengeringan resin epoksi yang tidak merata karena suhu lokal yang terlalu tinggi atau rendah.

2. Kecepatan Pengeringan yang Sesuai

Mengontrol kecepatan pengeringan juga dapat memengaruhi efek enkapsulasi yang seragam dari resin epoksi. Kecepatan pengeringan yang terlalu cepat dapat menyebabkan resin epoksi mengering sebelum mengalir sepenuhnya dan membungkus serpihan, sedangkan kecepatan pengeringan yang terlalu lambat akan memengaruhi efisiensi produksi. Menurut formulasi dan karakteristik resin epoksi, pilih kurva suhu pengeringan dan waktu yang tepat untuk memungkinkan resin epoksi menyelesaikan proses pengeringan dalam waktu yang tepat dan membungkus serpihan secara seragam.

 

Kesulitan Proses Umum

(1) Masalah Gelembung

1. Penyebab Terbentuknya Gelembung

Gelembung dapat terbentuk selama proses pencampuran, penuangan, dan pengerasan resin epoksi. Misalnya, pengadukan yang tidak merata selama proses pencampuran akan memasukkan udara dan membentuk gelembung; kecepatan penuangan yang terlalu cepat atau metode penuangan yang tidak tepat juga akan membawa udara ke dalam resin epoksi; selain itu, tegangan permukaan dan karakteristik viskositas resin epoksi itu sendiri juga akan memengaruhi pembentukan dan penghilangan gelembung.

2. Dampak Gelembung pada Enkapsulasi Seragam

Kehadiran gelembung akan merusak keseragaman resin epoksi, yang mengakibatkan terbentuknya rongga atau lubang di sekitar chip, yang memengaruhi kinerja optik dan kinerja pembuangan panas LED. Pada saat yang sama, gelembung dapat mengembang atau pecah selama proses pengawetan, yang selanjutnya memengaruhi efek enkapsulasi dan kualitas enkapsulasi resin epoksi.

(2) Masalah Fluiditas Resin Epoksi

1. Alasan Fluiditas Tidak Cukup

Fluiditas resin epoksi dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti suhu, viskositas, formulasi, dll. Jika viskositas resin epoksi terlalu tinggi, akan sulit mengalir secara merata di sekitar chip selama proses penuangan, sehingga menghasilkan enkapsulasi yang tidak merata. Selain itu, suhu lingkungan yang terlalu rendah juga akan mengurangi fluiditas resin epoksi, sehingga sulit untuk mengisi celah antara chip dan braket secara penuh.

2. Tantangan Fluiditas untuk Enkapsulasi Seragam

Fluiditas yang tidak memadai akan menyebabkan resin epoksi membentuk akumulasi lokal di sekitar chip atau gagal menutupi chip secara menyeluruh. Masalah ini lebih menonjol terutama untuk beberapa chip atau braket dengan struktur yang kompleks. Hal ini tidak hanya akan memengaruhi kinerja optik LED, tetapi juga menyebabkan gaya ikatan yang tidak merata antara chip dan resin epoksi, sehingga mengurangi keandalan enkapsulasi.

(3) Deviasi Posisi Chip

1. Alasan Penyimpangan Posisi

Selama proses penuangan resin epoksi, serpihan dapat menyimpang dari posisinya karena gaya tumbukan cairan atau tegangan permukaan. Selain itu, penyusutan akibat pengerasan atau ketidakrataan perekat pengikat cetakan selama proses pengikatan cetakan juga dapat menyebabkan perubahan posisi serpihan.

2. Dampak Deviasi Posisi pada Enkapsulasi Seragam

Penyimpangan posisi chip akan menyebabkan resin epoksi tidak terbungkus merata di sekeliling chip. Hal ini dapat menyebabkan resin epoksi menjadi terlalu tebal di beberapa bagian dan terlalu tipis atau bahkan tidak dapat menutupi bagian lain. Hal ini akan sangat memengaruhi kinerja optik dan listrik LED serta mengurangi konsistensi dan keandalan produk.

(4) Pengeringan Resin Epoksi yang Tidak Merata

1. Alasan Pengeringan Tidak Merata

Pengeringan yang tidak merata dapat disebabkan oleh distribusi suhu yang tidak merata di tungku pengeringan, formulasi resin epoksi yang tidak merata, atau kontrol kecepatan pengeringan yang tidak tepat. Selain itu, perbedaan konduktivitas termal antara chip dan braket juga dapat menyebabkan kecepatan pengeringan resin epoksi yang berbeda di berbagai bagian.

2. Konsekuensi Pengeringan Tidak Merata untuk Enkapsulasi Seragam

Pengeringan yang tidak merata akan membuat resin epoksi membentuk kekerasan dan kepadatan yang berbeda di sekitar chip, yang memengaruhi efek perlindungan dan penyangganya pada chip. Pada saat yang sama, hal itu juga dapat menyebabkan gaya ikatan yang tidak konsisten antara resin epoksi dan chip serta braket, dan masalah seperti retak atau terkelupas cenderung terjadi selama penggunaan jangka panjang.

 

Solusi

(1) Solusi Masalah Gelembung

1. Mengoptimalkan Proses Pencampuran

Saat mencampur resin epoksi, gunakan metode pengadukan dan kecepatan yang tepat untuk memastikan bahwa resin epoksi tercampur sepenuhnya tanpa memasukkan terlalu banyak udara. Metode pengadukan kecepatan rendah dan perpanjangan waktu pengadukan dapat digunakan, dan cobalah untuk menghindari gerakan pengadukan yang keras selama proses pengadukan. Selain itu, komponen resin epoksi dapat dipanaskan terlebih dahulu sebelum dicampur untuk mengurangi viskositasnya dan meningkatkan efek pencampuran.

2. Meningkatkan Proses Penuangan

Saat menuangkan resin epoksi, kendalikan kecepatan tuang untuk menghindari masuknya udara karena penuangan yang terlalu cepat. Metode penuangan yang lambat dan seragam dapat digunakan, dan jeda yang tepat selama proses penuangan agar resin epoksi dapat mengalir sepenuhnya dan mengeluarkan gelembung. Pada saat yang sama, pilih peralatan dan nosel penuangan yang tepat untuk memastikan bahwa resin epoksi dapat mengalir dengan lancar di sekitar serpihan.

3. Memperkuat Perawatan Degassing

Selain penghilangan gas vakum dan penghilangan gas sentrifugal yang disebutkan sebelumnya, sejumlah defoamer yang sesuai juga dapat ditambahkan ke resin epoksi. Defoamer dapat mengurangi tegangan permukaan resin epoksi, sehingga gelembung lebih mudah pecah dan dihilangkan. Namun, perhatikan jumlah defoamer yang ditambahkan, karena terlalu banyak defoamer dapat memengaruhi kinerja resin epoksi.

(2) Solusi Masalah Fluiditas Resin Epoksi

1. Sesuaikan Formulasi Resin Epoksi

Sesuaikan formulasi resin epoksi untuk mengurangi viskositasnya dan meningkatkan fluiditasnya. Jumlah pengencer yang sesuai dapat ditambahkan atau matriks resin epoksi dengan viskositas rendah dapat dipilih. Namun saat menyesuaikan formulasi, perhatikan untuk mempertahankan sifat-sifat lain dari resin epoksi, seperti sifat optik, mekanis, dan pengerasan.

2. Kontrol Suhu Sekitar

Sebelum menuangkan resin epoksi, panaskan terlebih dahulu resin epoksi dan lingkungan enkapsulasi ke suhu yang sesuai untuk meningkatkan fluiditas resin epoksi. Secara umum, peningkatan suhu akan mengurangi viskositas resin epoksi dan meningkatkan fluiditasnya. Namun, perhatikan untuk mengendalikan suhu dalam kisaran yang wajar untuk menghindari pengerasan dini atau penurunan kinerja resin epoksi karena suhu yang terlalu tinggi.

3. Mengoptimalkan Struktur Braket

Optimalkan struktur braket untuk mengurangi hambatan terhadap aliran resin epoksi. Misalnya, kurangi sudut tajam dan tonjolan pada braket agar resin epoksi dapat mengalir lebih lancar. Pada saat yang sama, beberapa struktur aliran tambahan, seperti alur atau lubang pengalihan, dapat diatur pada braket.

(3) Solusi Masalah Deviasi Posisi Chip

1. Meningkatkan Proses Ikatan Die

Meningkatkan presisi dan stabilitas proses pengikatan die untuk memastikan bahwa chip terpasang dengan kuat pada braket. Gunakan die bonder presisi tinggi dan perekat die bonding berkualitas tinggi, kendalikan jumlah dan posisi pengeluaran perekat die bonding, dan pastikan posisi chip yang akurat sebelum menuangkan resin epoksi. Selain itu, perawatan curing yang tepat dapat dilakukan setelah die bonding untuk meningkatkan kekuatan perekat die bonding dan mencegah chip menyimpang selama proses selanjutnya.

2. Mengoptimalkan Proses Penuangan

Saat menuangkan resin epoksi, kendalikan kecepatan dan arah penuangan untuk mengurangi gaya tumbukan cairan pada serpihan. Metode penuangan multi-titik atau penuangan bertahap dapat diadopsi untuk membuat resin epoksi terdistribusi secara merata di sekitar serpihan dan menghindari penyimpangan serpihan yang disebabkan oleh tekanan lokal yang berlebihan. Pada saat yang sama, sudut braket dapat disesuaikan dengan tepat selama proses penuangan untuk memungkinkan resin epoksi mengalir lebih alami di sekitar serpihan.

(4) Solusi untuk Masalah Pengeringan Resin Epoksi yang Tidak Merata

1. Mengoptimalkan Peralatan Pengeringan

Gunakan peralatan curing berpresisi tinggi untuk memastikan distribusi suhu yang seragam di tungku curing. Tungku curing dengan sensor suhu dan sistem kontrol umpan balik dapat digunakan untuk memantau dan menyesuaikan suhu di tungku secara real time. Pada saat yang sama, rawat dan kalibrasi peralatan curing secara teratur untuk memastikan keakuratan kontrol suhunya.

2. Sesuaikan Formulasi Resin Epoksi

Optimalkan formulasi resin epoksi agar reaksi pengerasannya lebih seragam. Agen pengeras dengan kecepatan pengerasan yang relatif stabil dapat dipilih, dan jumlah agen pengeras dapat disesuaikan secara wajar. Selain itu, beberapa aditif yang mendorong pengerasan seragam, seperti agen pengeras laten atau agen penggandeng, juga dapat ditambahkan.

3. Kontrol Proses Pengeringan

Selama proses pengawetan, kontrol suhu dan waktu pengawetan secara ketat, dan operasikan sesuai dengan kurva pengawetan resin epoksi. Metode pengawetan tersegmentasi dapat diadopsi, pertama-tama lakukan pra-pengawetan pada suhu yang lebih rendah untuk memungkinkan resin epoksi diawetkan pada awalnya dan membentuk kekuatan tertentu, dan kemudian lakukan pengawetan lengkap pada suhu yang lebih tinggi untuk memastikan bahwa resin epoksi diawetkan secara merata di sekitar serpihan.

Kesimpulan

Memastikan seragam enkapsulasi chip LED dengan resin epoksi merupakan mata rantai utama dalam proses enkapsulasi LED, yang secara langsung memengaruhi kinerja dan keandalan LED. Melalui metode seperti desain braket yang presisi, kontrol proses penuangan, perlakuan degassing, dan kontrol proses pengawetan, keseragaman enkapsulasi resin epoksi dapat ditingkatkan secara efektif. Pada saat yang sama, untuk kesulitan proses umum, seperti masalah gelembung, masalah fluiditas resin epoksi, deviasi posisi chip, dan pengawetan yang tidak merata, solusi yang sesuai dapat diadopsi untuk lebih meningkatkan kualitas enkapsulasi. Dalam produksi aktual, perlu untuk terus mengoptimalkan proses enkapsulasi dan memperkuat kontrol kualitas untuk memenuhi permintaan pasar akan produk LED berkualitas tinggi dan mempromosikan pembangunan berkelanjutan industri LED. Di masa mendatang, dengan kemajuan teknologi LED yang berkelanjutan dan perluasan bidang aplikasi yang berkelanjutan, persyaratan untuk proses enkapsulasi resin epoksi akan menjadi semakin tinggi. Inovasi dan penelitian teknologi yang berkelanjutan diperlukan untuk beradaptasi dengan kebutuhan pengembangan industri.

Untuk lebih lanjut tentang memilih lem perekat epoxy terbaik untuk logam ke plastik, Anda dapat mengunjungi DeepMaterial di https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ untuk info lebih lanjut.