Epoksīda iekapsulēšanas novecošanās parādības un to ietekme uz LED veiktspēju

 

LED (gaismas diode) kā jauna veida augstas efektivitātes, enerģiju taupošs un ilgmūžīgs gaismas avots ir plaši izmantots tādās jomās kā apgaismojums un displejs. Pateicoties labajai optiskajai veiktspējai, elektriskās izolācijas veiktspējai un mehāniskajai veiktspējai, epoksīdsveķi ir kļuvuši par plaši izmantotu materiālu epoksīda iekapsulēta LED. Tomēr ilgstošas ​​lietošanas laikā epoksīdsveķi neizbēgami piedzīvos novecošanas parādības, kas būtiski ietekmēs gaismas diožu darbību. Padziļinātas izpētes veikšana par epoksīdsveķu novecošanās parādībām un to ietekmi uz LED veiktspēju ir ļoti svarīga LED produktu kvalitātes un uzticamības uzlabošanai.

Epoksīda iekapsulēto gaismas diožu uzbūve un darbības princips

LED mikroshēma ir gaismas diodes galvenā sastāvdaļa, kas izstaro gaismu, un tās radītā gaisma ir jāaizsargā un optiski jāoptimizē, izmantojot iekapsulēšanas materiālu. An epoksīda iekapsulēta LED parasti sastāv no LED mikroshēmas, elektrodiem, atbalsta rāmja un epoksīda iekapsulēšanas slāņa. Epoksīda iekapsulēšanas slānis ne tikai spēlē lomu mikroshēmas aizsardzībā no ārējās vides, bet arī var uzlabot LED optisko veiktspēju, piemēram, palielinot gaismas ekstrakcijas efektivitāti un krāsas konsistenci.

 

Epoksīda sveķu novecošanās parādības ilgstošas ​​lietošanas laikā

(1) Optiskās novecošanās parādības

1. Dzeltena: Ilgstošas ​​lietošanas laikā, īpaši tādu faktoru kā ultravioleto staru un karstuma ietekmē, epoksīda sveķi dzeltēs. Tas ir tāpēc, ka ķīmiskās saites epoksīdsveķu molekulās tiek pārrautas un reorganizētas, radot dažas hromoforas vielas, kuru dēļ epoksīdsveķu krāsa kļūst dzeltena. Dzeltenība samazinās epoksīda sveķu gaismas caurlaidību, ietekmējot gaismas diodes gaismas efektivitāti un krāsu īpašības.
2. Paaugstināta gaismas izkliede: Novecošanai epoksīdsveķu iekšpusē var veidoties nelielas plaisas, burbuļi vai piemaisījumu daļiņas. Šie defekti palielinās gaismas izkliedi epoksīda sveķos. Gaismas izkliedes palielināšanās padarīs gaismas diodes izstaroto gaismu atšķirīgāku, samazinot gaismas virzienu un spilgtumu.

(2) Fiziskās novecošanās parādības

1. Cietības un stiprības samazināšanās: Ilgstoša termisko ciklu darbība, mehāniskais spriegums utt. izraisīs epoksīda sveķu molekulāro ķēžu atslābināšanos un pārrāvumu, kā rezultātā samazināsies to cietība un izturība. Cietības un stiprības samazināšanās vājinās LED mikroshēmas epoksīda iekapsulēšanas slāņa aizsargspējas, palielinot risku, ka ārpasaule mikroshēmu var mehāniski sabojāt.
2. Dimensiju maiņa: Epoksīda sveķi izplešas un saruks dažādos temperatūras un mitruma apstākļos. Ilgtermiņa termiskās izplešanās un saraušanās cikli izraisīs iekšējo spriegumu epoksīda iekapsulēšanas slānī, tādējādi izraisot izmēru izmaiņas. Izmēru izmaiņas var izraisīt spraugu parādīšanos saskarnēs starp iekapsulēšanas slāni, mikroshēmu un atbalsta rāmi, kas ietekmē LED elektrisko veiktspēju un blīvējumu.

(3) Ķīmiskās novecošanās parādības

1. Hidrolīzes reakcija: Mitrā vidē ķīmiskās saites, piemēram, esteru saites epoksīdsveķos, var pakļauties hidrolīzes reakcijām. Hidrolīzes reakcija pārtrauks epoksīda sveķu molekulārās ķēdes, samazinot tā molekulmasu un veiktspēju. Hidrolīzes rezultātā radītās skābās vielas var arī korozēt LED mikroshēmu un elektrodus, ietekmējot LED elektrisko veiktspēju.
2. Oksidācijas reakcija: Epoksīda sveķi tiks pakļauti oksidācijas reakcijai augstas temperatūras un skābekļa ietekmē, radot dažas funkcionālās grupas, piemēram, karbonilgrupas un karboksilgrupas. Oksidācijas reakcija mainīs epoksīda sveķu ķīmisko struktūru un veiktspēju, padarot to trauslāku un nestabilāku.

 

Epoksīda sveķu novecošanās ietekme uz LED veiktspēju

(1) Ietekme uz optisko veiktspēju

1. Gaismas efektivitātes samazināšanās: Epoksīda sveķu dzeltēšana un pastiprināta gaismas izkliede novedīs pie tā, ka tiks absorbēts un izkliedēts vairāk gaismas, tādējādi samazinot gaismas plūsmu, ko izstaro LED, un samazinot gaismas efektivitāti. Pētījumi liecina, ka tad, ja epoksīdsveķi ir ļoti dzeltēti, LED gaismas efektivitāte var samazināties par vairāk nekā 10%.
2. Krāsu novirze: Epoksīda sveķu novecošana mainīs tā caurlaidības un izkliedes raksturlielumus dažādu viļņu garumu gaismai, izraisot gaismas diodes izstarotās gaismas krāsas novirzi. Krāsu novirze ietekmēs gaismas diodes krāsu konsistenci un precizitāti apgaismojuma un displeja lietojumprogrammās.

(2) Ietekme uz elektrisko veiktspēju

1. Elektriskās izolācijas veiktspējas samazināšanās: Novecošanās reakcijas, piemēram, epoksīdsveķu hidrolīze un oksidēšana, tajos radīs dažas jonu vielas, kas samazinās epoksīda sveķu elektriskās izolācijas veiktspēju. Elektriskās izolācijas veiktspējas samazināšanās var izraisīt noplūdi starp LED mikroshēmu un atbalsta rāmi, kas ietekmē LED normālu darbību.
2. Kontaktu pretestības palielināšanās: Iekapsulēšanas slāņa izmēru izmaiņas un saskarnes spraugu rašanās, ko izraisa epoksīdsveķu novecošanās, var izraisīt sliktu kontaktu starp mikroshēmu un elektrodiem, palielinot kontakta pretestību. Kontaktu pretestības palielināšanās ne tikai palielinās LED enerģijas patēriņu, bet arī var izraisīt mikroshēmas lokālu pārkaršanu, paātrinot LED novecošanos.

(3) Ietekme uz siltuma veiktspēju

1. Siltuma izkliedes veiktspējas pasliktināšanās: Pēc epoksīda sveķu novecošanas iekšējie siltuma vadīšanas ceļi var tikt bojāti, kā rezultātā samazinās siltumvadītspēja. Siltuma izkliedes veiktspējas pasliktināšanās apgrūtinās LED mikroshēmas radītā siltuma efektīvu izkliedi, paaugstinot mikroshēmas temperatūru un tādējādi ietekmējot gaismas diodes gaismas efektivitāti un kalpošanas laiku.
2. Termiskā stresa palielināšanās: Izmēru izmaiņas un cietības samazināšanās, ko izraisa epoksīda sveķu novecošanās, termisko ciklu laikā radīs lielāku termisko spriegumu LED. Termiskā sprieguma palielināšanās var izraisīt plaisu parādīšanos vai atslāņošanos saskarnēs starp mikroshēmu, atbalsta rāmi un iekapsulēšanas slāni, vēl vairāk pasliktinot LED veiktspēju.

 

Profilakses un mazināšanas pasākumi epoksīdsveķu novecošanai

(1) Epoksīda sveķu formulas optimizēšana

1. Pretnovecošanas līdzekļu pievienošana: pievienojot epoksīdsveķiem pretnovecošanās līdzekļus, piemēram, ultravioleto staru absorbētājus, antioksidantus un antihidrolīzes līdzekļus, var efektīvi kavēt epoksīda sveķu novecošanās reakcijas. Piemēram, pievienojot atbilstošu daudzumu ultravioleto staru absorbētāju, var samazināt ultravioleto staru bojājumus epoksīdsveķiem un aizkavēt dzeltenuma rašanos.
2. Atbilstoša cietinātāja izvēle: dažādi cietinātāji ietekmēs epoksīda sveķu sacietēšanas pakāpi un veiktspēju. Atbilstoša cietinātāja izvēle var palielināt epoksīda sveķu šķērssavienojumu blīvumu un stabilitāti un uzlabot tā pretnovecošanās spēju.

(2) Iekapsulēšanas procesa uzlabošana

1. Sacietēšanas apstākļu kontrole: Precīzi kontrolējot epoksīda sveķu sacietēšanas temperatūru, laiku un spiedienu utt., Var nodrošināt epoksīdsveķu pilnīgu sacietēšanu un samazināt iekšējo defektu veidošanos. Optimizēti sacietēšanas apstākļi palīdz uzlabot epoksīda iekapsulēšanas slāņa kvalitāti un veiktspēju.
2. Iekapsulēšanas blīvējuma uzlabošana: progresīvu iekapsulēšanas procesu un blīvēšanas materiālu pieņemšana, lai uzlabotu LED iekapsulācijas blīvējumu, novēršot ārējo vides faktoru, piemēram, mitruma un skābekļa, iekļūšanu epoksīda iekapsulēšanas slānī, tādējādi palēninot epoksīda sveķu novecošanās ātrumu.

(3) Lietošanas vides optimizēšana

1. Temperatūras un mitruma kontrole: mēģiniet kontrolēt LED darba vides temperatūru un mitrumu atbilstošā diapazonā un izvairieties no gaismas diodes ilgstošas ​​darbības augstas temperatūras un augsta mitruma vidē. Lai uzlabotu LED lietošanas vidi, var pieņemt siltuma izkliedes dizainu un mitruma necaurlaidīgus pasākumus.
2. Ultravioletā starojuma samazināšana: Lietojot gaismas diodes, mēģiniet samazināt ultravioleto staru apstarošanu uz epoksīda iekapsulēšanas slāņa. Piemēram, gaismas diodes virsmai var pievienot ultravioletās aizsardzības slāni vai izmantot iekapsulēšanas materiālus ar ultravioleto starojumu.

Secinājumi

Ilgstošas ​​lietošanas laikā, epoksīda iekapsulēta LED piedzīvos dažādas novecošanās parādības, tostarp optiskos, fizikālos un ķīmiskos aspektus. Šīm novecošanās parādībām būs būtiska ietekme uz gaismas diožu optisko, elektrisko un termisko veiktspēju. Izmantojot tādus pasākumus kā epoksīda sveķu formulas optimizēšana, iekapsulēšanas procesa uzlabošana un lietošanas vides optimizēšana, var efektīvi novērst un mazināt epoksīdsveķu novecošanos, kā arī uzlabot gaismas diožu uzticamību un kalpošanas laiku. Nākotnē, nepārtraukti attīstot LED tehnoloģiju, epoksīda iekapsulēšanas materiālu veiktspējas prasības kļūs arvien augstākas. Ir nepieciešams veikt turpmākus padziļinātus pētījumus par epoksīda sveķu novecošanas mehānismu un pretnovecošanās tehnoloģiju, lai apmierinātu LED nozares attīstības vajadzības. Vienlaikus nepieciešams arī pastiprināt LED produktu novecošanas uzraudzību un novērtēšanu faktiskās lietošanas laikā, lai nodrošinātu precīzāku pamatu LED produktu kvalitātes kontrolei un veiktspējas optimizēšanai.

Lai uzzinātu vairāk par labāko iekapsulētā epoksīda novecošanās parādību izvēli un to ietekmi uz LED veiktspēju, varat apmeklēt DeepMaterial vietnē https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ vairāk info.