Epoksidinės dervos, naudojamos LED inkapsuliavimui, charakteristikos ir kapsuliavimo efekto įtaka

 

Nuolat tobulėjant LED technologijai, jos taikymas tokiose srityse kaip apšvietimas ir ekranas tampa vis plačiau paplitęs. Epoksidinė derva, kaip dažniausiai naudojama LED kapsulė medžiaga, užima svarbią vietą šviesos diodų korpuse dėl savo gerų visapusiškų savybių, tokių kaip aukšta izoliacija, geras šviesos pralaidumas ir tinkamas mechaninis stiprumas. Tačiau epoksidinės dervos veikimas yra glaudžiai susijęs su jos komponentais, o skirtingos komponentų proporcijos gali turėti reikšmingos įtakos šviesos diodų kapsuliavimo efektui. Todėl nuodugnus epoksidinės dervos komponentų ir charakteristikų bei komponentų proporcijų įtakos inkapsuliavimo efektui tyrimas turi didelę praktinę reikšmę.

Pagrindiniai epoksidinės dervos, naudojamos LED kapsuliavimui, komponentai ir charakteristikos

Epoksidinės dervos matrica

Epoksidinė derva yra polimeras, turintis epoksidinių grupių, pasižymintis geru sukibimu, izoliacija ir atsparumu cheminei korozijai. Į LED kapsulė, dažniausiai naudojama epoksidinė derva yra bisfenolio A tipo epoksidinė derva. Jo molekulinėje struktūroje yra dvi epoksidinės grupės, kurios, veikiant kietikliui, gali įvykti kryžminio susiejimo reakcija, kad susidarytų trimatė tinklo struktūra. Pagrindinės epoksidinės dervos matricos charakteristikos yra šios:

1. Sukibimas: Jis gali tvirtai sujungti LED lustą ir kitus kapsuliavimo komponentus, užtikrindamas kapsulės struktūros stabilumą.
2. Izoliacija: Jis turi aukštą izoliacijos varžą, kuri gali veiksmingai užkirsti kelią elektros nuotėkiui ir užtikrinti saugų šviesos diodo veikimą.
3. Atsparumas cheminei korozijai: Jis turi gerą atsparumą įprastoms cheminėms medžiagoms ir gali apsaugoti LED lustą nuo cheminės korozijos.

Kietėjimo agentas

Kietiklis yra pagrindinis komponentas, sukeliantis epoksidinės dervos kryžminio susiejimo reakciją. Dažniausiai naudojami kietikliai yra kietikliai iš amino, anhidridiniai kietikliai ir kt. Įvairių tipų kietikliai turi skirtingas kietėjimo charakteristikas ir reakcijos mechanizmus.

1. Amino kietėjimo medžiagos: Jie gana greitai reaguoja su epoksidine derva, o sukietėjęs produktas turi didelį kietumą ir stiprumą. Tačiau amino kietinimo medžiagos turi gana didelį lakumą, o tai turi tam tikrą poveikį operatorių sveikatai.
2. Anhidridiniai kietikliai: Jie reaguoja su epoksidine derva palyginti lėtai ir reikalauja kietėjimo aukštesnėje temperatūroje. Sukietėjęs produktas turi gerą atsparumą karščiui ir elektros izoliaciją, o nepastovumas yra palyginti mažas.

Užpildas

Epoksidinės dervos užpildas daugiausia atlieka našumo gerinimo ir išlaidų mažinimo vaidmenį. Dažniausiai naudojami užpildai yra silicio dioksidas, aliuminio oksidas ir kt.

1. Silicio dioksidas: Jis turi gerą cheminį stabilumą ir izoliaciją, o tai gali pagerinti epoksidinės dervos kietumą ir atsparumą dilimui. Tuo pačiu metu silicio dioksido pridėjimas taip pat gali sumažinti epoksidinės dervos susitraukimo greitį ir sumažinti įtampą, atsirandančią kapsuliavimo proceso metu.
2. Aliuminio oksidas: Jis turi aukštą šilumos laidumą, kuris gali veiksmingai pagerinti epoksidinės dervos šilumos išsklaidymo savybes. Šviesos diodų kapsulėse geras šilumos išsklaidymo efektyvumas yra labai svarbus siekiant pagerinti šviesos diodų tarnavimo laiką ir šviesos efektyvumą.

priedai

Priedai apima jungiamąsias medžiagas, antipirenus, išlyginamąsias medžiagas ir kt., kurios atlieka svarbų vaidmenį gerinant specifines epoksidinės dervos savybes.

1. Sukabinimo agentai: Jie gali sustiprinti epoksidinės dervos ir užpildo sąsajos sukibimo jėgą, pagerindami kompozicinės medžiagos veikimą.
2. Antipirenai: Kai kuriais atvejais, kai reikalinga gaisro prevencija, antipirenų pridėjimas gali pagerinti epoksidinės dervos antipireno savybes.
3. Išlyginamieji agentai: Jie gali pagerinti epoksidinės dervos sklandumą ir paviršiaus lygumą, todėl kapsuliuoto LED paviršius tampa lygesnis ir pagerina optines charakteristikas.

 

Įvairių komponentų proporcijų įtaka inkapsuliacijos efektui

 

Įtaka optiniam našumui

1. Epoksidinės dervos matricos ir kietiklio santykis: Skirtingos proporcijos turės įtakos sukietėjusio produkto lūžio rodikliui ir skaidrumui. Kai epoksidinės dervos matricos ir kietiklio santykis yra tinkamas, sukietintas produktas turi didelį skaidrumą ir tinkamą lūžio rodiklį, kuris gali veiksmingai perduoti ir laužyti šviesą bei pagerinti šviesos diodo šviesos efektyvumą. Jei proporcija netinkama, sukietėjęs produktas gali būti drumstas arba turėti lūžio rodiklio nuokrypį, o tai gali turėti įtakos šviesos diodo optiniam veikimui.
2. Užpildo proporcija: Pridėjus užpildą, pasikeis epoksidinės dervos optinės savybės. Pavyzdžiui, pridėjus silicio dioksido užpildo, pasikeis epoksidinės dervos lūžio rodiklis, taip paveikdamas šviesos sklidimo kelią. Tinkamas kiekis silicio dioksido užpildo gali pagerinti epoksidinės dervos šviesos pralaidumą, tačiau per didelis užpildo kiekis gali padidinti šviesos sklaidą ir sumažinti šviesos pralaidumą. Nors pagrindinė aliuminio oksido užpildo funkcija yra pagerinti šilumos išsklaidymo efektyvumą, jis taip pat turės tam tikrą poveikį optinėms savybėms. Per daug aliuminio oksido užpildo gali sumažinti epoksidinės dervos skaidrumą.
3. Priedo proporcija: Kai kurių priedų, tokių kaip išlyginamosios medžiagos, pridėjimas gali pagerinti epoksidinės dervos paviršiaus lygumą, sumažinti šviesos atspindį ir sklaidą bei pagerinti optines charakteristikas. Antipirenų pridėjimas gali turėti tam tikrą neigiamą poveikį epoksidinės dervos šviesos pralaidumui, todėl būtina subalansuoti antipireno ir optines savybes.

 

Įtaka šiluminiam našumui

1. Epoksidinės dervos matricos ir kietiklio santykis: Tinkama proporcija gali priversti epoksidinę dervą visiškai sukietėti ir sudaryti tankią kryžminę struktūrą, pagerinančią terminį stabilumą. Jei proporcija netinkama, gali įvykti nepilnas kietėjimas, o nesureagavusios grupės gali likti, taip sumažinant terminį stabilumą ir paveikiant šviesos diodo šilumos išsklaidymo efektyvumą.
2. Užpildo proporcija: Pridėjus šilumai laidžių užpildų, tokių kaip aliuminio oksidas, galima žymiai pagerinti epoksidinės dervos šilumos laidumą. Didėjant užpildo proporcijai, šilumos laidumas palaipsniui didėja. Tačiau, kai užpildo dalis yra per didelė, epoksidinė derva sumažės sklandumo, o tai nepadeda vykdyti kapsuliavimo proceso, taip pat gali turėti įtakos kitoms savybėms. Todėl, norint pasiekti geriausią šilumos išsklaidymo efektą, būtina parinkti tinkamą užpildo proporciją.
3. Priedo proporcija: Pridėjus jungiamųjų medžiagų, galima sustiprinti epoksidinės dervos ir užpildo sąsajos sukibimo jėgą ir pagerinti šilumos laidumo efektyvumą. Kai kurie priedai gali turėti įtakos epoksidinės dervos šiluminio plėtimosi koeficientui ir taip paveikti šviesos diodo veikimo stabilumą įvairiose temperatūrose.

 

Įtaka mechaniniam veikimui

1. Epoksidinės dervos matricos ir kietiklio santykis: Kai proporcija yra tinkama, sukietintas produktas turi didelį kietumą, stiprumą ir kietumą. Jei epoksidinės dervos matricos yra per daug, sukietėjęs produktas gali būti gana minkštas ir nepakankamai tvirtas; o jei kietiklio yra per daug, sukietėjęs produktas gali būti per trapus ir sumažėjęs kietumas.
2. Užpildo proporcija: Tinkamas užpildo kiekis gali pagerinti epoksidinės dervos kietumą ir atsparumą dilimui, tačiau per didelis užpildo kiekis sumažins epoksidinės dervos kietumą ir gali įtrūkti. Pavyzdžiui, įdėjus silicio dioksido užpildo, epoksidinės dervos kietumas gali padidėti, tačiau kai užpildo dalis yra per didelė, medžiagos trapumas padidėja, o veikiant išoriniam poveikiui ji lengvai pažeidžiama.
3. Priedo proporcija: Sukabinimo medžiagos gali sustiprinti epoksidinės dervos ir užpildo sąsajos sukibimo jėgą, taip pagerindamos kompozitinės medžiagos mechanines savybes. Priedų, tokių kaip išlyginamosios medžiagos, įtaka mechaninėms savybėms yra santykinai nedidelė, tačiau netinkamai naudojant tai gali turėti įtakos epoksidinės dervos kietėjimo kokybei ir taip paveikti mechanines savybes.

Išvada

Pagrindiniai naudojami epoksidinės dervos komponentai LED kapsulė apima epoksidinės dervos matricą, kietiklį, užpildą ir priedus ir tt Kiekvienas komponentas turi skirtingas charakteristikas ir jie sąveikauja tarpusavyje, kad kartu nustatytų epoksidinės dervos veikimą. Skirtingos komponentų proporcijos turi didelę įtaką šviesos diodų kapsuliavimo efektui, atsižvelgiant į optines charakteristikas, šilumines charakteristikas ir mechanines charakteristikas. Norint gauti geriausią kapsuliavimo efektą, būtina tiksliai kontroliuoti kiekvieno epoksidinės dervos komponento proporcijas pagal specifinius šviesos diodo naudojimo reikalavimus ir optimizuoti kapsuliavimo procesą. Ateityje, nuolat tobulinant LED technologiją, epoksidinės dervos kapsulių medžiagų eksploatacinių savybių reikalavimai taip pat toliau didės. Tolesni nuodugnūs epoksidinės dervos komponentų ir charakteristikų bei komponentų proporcijų įtakos kapsuliavimo efektui tyrimai yra labai svarbūs skatinant LED pramonės plėtrą. Tuo pat metu naujų epoksidinių dervų kapsuliavimo medžiagų kūrimas ir esamų medžiagų eksploatacinių savybių optimizavimas taip pat yra viena iš ateities tyrimų krypčių.