Metody zapewnienia równomiernego osadzenia chipów LED żywicą epoksydową, trudności procesowe i rozwiązania

 

Dzięki szybkiemu rozwojowi technologii LED, jest ona szeroko stosowana w wielu dziedzinach, takich jak oświetlenie, wyświetlacze, elektronika samochodowa itp. Żywica epoksydowa, jako powszechnie stosowany materiał do enkapsulacji diod LED, ma dobre właściwości optyczne, izolacyjne i mechaniczne. Jednak uzyskanie jednolitej powierzchni nie jest łatwym zadaniem. enkapsulacja chipów LED żywicą epoksydową, co jest bezpośrednio związane z kluczowymi wskaźnikami wydajności diod LED, takimi jak równomierność świetlna, wydajność rozpraszania ciepła i długoterminowa stabilność. Dlatego też, bardzo istotne jest praktyczne zbadanie, jak zapewnić równomierne zatopienie chipów LED w żywicy epoksydowej i rozwiązać związane z tym trudności procesowe.

Metody zapewnienia jednolitości Enkapsulacja chipów LED żywicą epoksydową

(1) Precyzyjna konstrukcja wspornika

1. Rozsądny obszar rozmieszczenia żetonów

Podczas projektowania uchwytu kształt i rozmiar obszaru umieszczenia chipa powinny być dopasowane do chipa LED, a powierzchnia powinna być płaska i gładka. Umożliwia to równomierny przepływ żywicy epoksydowej wokół chipa podczas procesu wlewania, unikając lokalnych nagromadzeń lub pustych przestrzeni. Na przykład, użyj form o wysokiej precyzji do produkcji uchwytu, aby zapewnić, że dokładność wymiarowa obszaru umieszczenia chipa mieści się w bardzo małym zakresie tolerancji.

2. Projekt konstrukcji drenażowej

Ustaw rowki lub otwory drenażowe i inne struktury na uchwycie, aby poprowadzić kierunek przepływu żywicy epoksydowej, umożliwiając jej bardziej równomierne zamknięcie chipa. Te struktury drenażowe można zoptymalizować zgodnie z kształtem i położeniem chipa, aby zapewnić, że żywica epoksydowa może gładko pokryć wszystkie części chipa.

(2) Precyzyjna kontrola procesu nalewania

1. Wybór sprzętu dozującego lub nalewającego

Użyj wysoce precyzyjnych maszyn dozujących lub sprzętu do nalewania, które mogą dokładnie kontrolować ilość i prędkość nalewania żywicy epoksydowej. Na przykład maszyna dozująca typu ślimakowego ma wysoce precyzyjne funkcje pomiaru i kontroli, umożliwiając mikro i równomierne nalewanie żywicy epoksydowej. Jednocześnie konstrukcja dyszy sprzętu ma również kluczowe znaczenie. Odpowiedni kształt i rozmiar dyszy może sprawić, że żywica epoksydowa będzie wypływać z równomierną szybkością przepływu.

2. Planowanie ścieżki wlewowej

Zgodnie ze strukturą chipa i wspornika zaplanuj rozsądną ścieżkę wlewania. Można zastosować metody wlewania wielopunktowego lub punkt po punkcie, aby zapewnić równomierny przepływ żywicy epoksydowej w kierunku chipa z różnych kierunków. Podczas procesu wlewania zwróć uwagę na kolejność wlewania i odstęp czasu, aby uniknąć nadmiernego gromadzenia się lub słabego przepływu żywicy epoksydowej w określonym obszarze.

(3) Leczenie odgazowujące

1. Odgazowanie próżniowe

Po wymieszaniu żywicy epoksydowej należy umieścić ją w próżniowej maszynie odgazowującej w celu przeprowadzenia procesu odgazowania. W środowisku próżniowym pęcherzyki w żywicy epoksydowej unoszą się i pękają z powodu różnicy ciśnień wewnętrznych i zewnętrznych, usuwając w ten sposób pęcherzyki. Czas odgazowania i stopień próżni należy dostosować w rozsądny sposób do charakterystyki i dawki żywicy epoksydowej. Ogólnie rzecz biorąc, stopień próżni jest kontrolowany w zakresie od -0.08 MPa do -0.1 MPa, a czas odgazowania wynosi 10–20 minut.

2. Odgazowanie odśrodkowe

Oprócz odgazowania próżniowego można również stosować odgazowanie odśrodkowe. Umieść zmieszaną żywicę epoksydową w urządzeniu odśrodkowym, a siła odśrodkowa generowana przez szybkie obroty powoduje, że pęcherzyki koncentrują się na powierzchni żywicy epoksydowej, a następnie usuwają warstwę powierzchniową zawierającą pęcherzyki. Prędkość i czas odgazowania odśrodkowego również muszą być zoptymalizowane zgodnie z rzeczywistą sytuacją.

(4) Kontrola procesu utwardzania

1. Jednolity rozkład temperatury

Podczas procesu utwardzania, istotne jest zapewnienie równomiernego rozkładu temperatury w piecu do utwardzania. Aby umożliwić równomierne nagrzewanie żywicy epoksydowej podczas procesu utwardzania, można zastosować wysoce precyzyjny system kontroli temperatury i dobrą konstrukcję przewodzenia ciepła. Na przykład, użyj pieca do utwardzania z systemem cyrkulacji gorącego powietrza, który może sprawić, że temperatura w piecu będzie bardziej równomierna i uniknąć nierównomiernego utwardzania żywicy epoksydowej z powodu nadmiernie wysokich lub niskich lokalnych temperatur.

2. Odpowiednia prędkość utwardzania

Kontrola szybkości utwardzania może również wpłynąć na równomierny efekt enkapsulacji żywicy epoksydowej. Zbyt szybka szybkość utwardzania może spowodować utwardzenie żywicy epoksydowej przed całkowitym rozpłynięciem i enkapsulacją chipa, podczas gdy zbyt wolna szybkość utwardzania wpłynie na wydajność produkcji. Zgodnie z formulacją i charakterystyką żywicy epoksydowej wybierz odpowiednią krzywą temperatury utwardzania i czas, aby umożliwić żywicy epoksydowej ukończenie procesu utwardzania w odpowiednim czasie i równomierne enkapsulowanie chipa.

 

Typowe trudności procesowe

(1) Problem z bąbelkami

1. Przyczyny powstawania bąbelków

Podczas mieszania, wlewania i utwardzania żywicy epoksydowej mogą powstawać pęcherzyki. Na przykład nierównomierne mieszanie podczas procesu mieszania wprowadzi powietrze i utworzy pęcherzyki; zbyt szybka prędkość wlewania lub niewłaściwa metoda wlewania również wprowadzi powietrze do żywicy epoksydowej; ponadto napięcie powierzchniowe i charakterystyka lepkości samej żywicy epoksydowej również wpłyną na powstawanie i usuwanie pęcherzyków.

2. Wpływ pęcherzyków na równomierne kapsułkowanie

Obecność pęcherzyków zniszczy jednolitość żywicy epoksydowej, co doprowadzi do powstania pustych przestrzeni lub wnęk wokół układu scalonego, co wpłynie na wydajność optyczną i wydajność rozpraszania ciepła diody LED. Jednocześnie pęcherzyki mogą się rozszerzyć lub pęknąć podczas procesu utwardzania, co dodatkowo wpłynie na efekt enkapsulacji i jakość enkapsulacji żywicy epoksydowej.

(2) Problem płynności żywicy epoksydowej

1. Przyczyny niewystarczającej płynności

Na płynność żywicy epoksydowej wpływa wiele czynników, takich jak temperatura, lepkość, formulacja itp. Jeśli lepkość żywicy epoksydowej jest zbyt wysoka, trudno będzie równomiernie rozpłynąć się wokół chipa podczas procesu wlewania, co doprowadzi do nierównomiernego zakapsułkowania. Ponadto zbyt niska temperatura otoczenia również zmniejszy płynność żywicy epoksydowej, co utrudni całkowite wypełnienie szczelin między chipem a wspornikiem.

2. Wyzwania związane z płynnością i jednorodną enkapsulacją

Niewystarczająca płynność spowoduje, że żywica epoksydowa utworzy lokalne nagromadzenie wokół chipa lub nie pokryje całkowicie chipa. Ten problem jest bardziej widoczny, zwłaszcza w przypadku niektórych chipów lub wsporników o złożonych strukturach. Nie tylko wpłynie to na wydajność optyczną diody LED, ale także doprowadzi do nierównomiernej siły wiązania między chipem a żywicą epoksydową, zmniejszając niezawodność enkapsulacji.

(3) Odchylenie położenia żetonu

1. Powody odchylenia pozycji

Podczas procesu wlewania żywicy epoksydowej chip może odchylić się od swojej pozycji z powodu siły uderzenia cieczy lub napięcia powierzchniowego. Ponadto skurcz utwardzania lub nierównomierność kleju łączącego matrycę podczas procesu łączenia matrycy może również powodować zmianę pozycji chipa.

2. Wpływ odchylenia położenia na jednorodną enkapsulację

Odchylenie położenia chipa spowoduje, że żywica epoksydowa będzie nierównomiernie otoczona wokół chipa. Może to doprowadzić do tego, że żywica epoksydowa będzie zbyt gruba w niektórych częściach i zbyt cienka lub nawet nie będzie w stanie pokryć innych części. Będzie to miało poważny wpływ na wydajność optyczną i elektryczną diody LED oraz zmniejszy spójność i niezawodność produktu.

(4) Nierównomierne utwardzanie żywicy epoksydowej

1. Przyczyny nierównomiernego utwardzania

Nierównomierne utwardzanie może być spowodowane nierównomiernym rozkładem temperatury w piecu do utwardzania, nierównomierną formulacją żywicy epoksydowej lub niewłaściwą kontrolą prędkości utwardzania. Ponadto różnica w przewodności cieplnej między chipem a wspornikiem może również prowadzić do różnych prędkości utwardzania żywicy epoksydowej w różnych częściach.

2. Konsekwencje nierównomiernego utwardzania dla równomiernego pokrycia

Nierównomierne utwardzanie spowoduje, że żywica epoksydowa będzie miała różną twardość i gęstość wokół chipa, co wpłynie na jej ochronne i wspierające działanie na chipie. Jednocześnie może to również prowadzić do niespójnej siły wiązania między żywicą epoksydową a chipem i wspornikiem, a problemy takie jak pękanie lub łuszczenie mogą wystąpić podczas długotrwałego użytkowania.

 

Rozwiązania

(1) Rozwiązania problemu pęcherzyków

1. Zoptymalizuj proces mieszania

Podczas mieszania żywicy epoksydowej należy stosować odpowiednią metodę mieszania i prędkość, aby zapewnić pełne wymieszanie żywicy epoksydowej bez wprowadzania zbyt dużej ilości powietrza. Można zastosować metodę mieszania na niskich obrotach i wydłużenia czasu mieszania, a także starać się unikać gwałtownych działań mieszających podczas procesu mieszania. Ponadto składniki żywicy epoksydowej można podgrzać przed zmieszaniem, aby zmniejszyć jej lepkość i poprawić efekt mieszania.

2. Ulepsz proces nalewania

Podczas wlewania żywicy epoksydowej należy kontrolować prędkość wlewania, aby uniknąć wciągania powietrza z powodu zbyt szybkiego wlewania. Można przyjąć powolną i równomierną metodę wlewania i odpowiednio zatrzymać proces wlewania, aby umożliwić żywicy epoksydowej pełny przepływ i uwolnienie pęcherzyków. Jednocześnie należy wybrać odpowiedni sprzęt do wlewania i dysze, aby zapewnić, że żywica epoksydowa będzie mogła płynnie przepływać wokół chipa.

3. Wzmocnij zabieg odgazowujący

Oprócz wcześniej wspomnianego odgazowania próżniowego i odśrodkowego, do żywicy epoksydowej można również dodać odpowiednią ilość środka przeciwpieniącego. Środek przeciwpieniący może zmniejszyć napięcie powierzchniowe żywicy epoksydowej, ułatwiając pękanie i usuwanie pęcherzyków. Należy jednak zwrócić uwagę na ilość dodawanego środka przeciwpieniącego, ponieważ zbyt duża ilość środka przeciwpieniącego może wpłynąć na wydajność żywicy epoksydowej.

(2) Rozwiązania problemu płynności żywicy epoksydowej

1. Dostosuj skład żywicy epoksydowej

Dostosuj formułę żywicy epoksydowej, aby zmniejszyć jej lepkość i poprawić jej płynność. Można dodać odpowiednią ilość rozcieńczalnika lub wybrać matrycę żywicy epoksydowej o niskiej lepkości. Jednak podczas dostosowywania formuły należy zwrócić uwagę na zachowanie innych właściwości żywicy epoksydowej, takich jak właściwości optyczne, mechaniczne i utwardzające.

2. Kontroluj temperaturę otoczenia

Przed wlaniem żywicy epoksydowej podgrzej żywicę epoksydową i środowisko enkapsulacji do odpowiedniej temperatury, aby poprawić płynność żywicy epoksydowej. Ogólnie rzecz biorąc, wzrost temperatury zmniejszy lepkość żywicy epoksydowej i zwiększy jej płynność. Należy jednak zwrócić uwagę na kontrolowanie temperatury w rozsądnym zakresie, aby uniknąć przedwczesnego utwardzenia lub pogorszenia wydajności żywicy epoksydowej z powodu zbyt wysokiej temperatury.

3. Zoptymalizuj strukturę wspornika

Zoptymalizuj strukturę wspornika, aby zmniejszyć opór przepływu żywicy epoksydowej. Na przykład zmniejsz ostre rogi i wystające elementy wspornika, aby umożliwić płynniejszy przepływ żywicy epoksydowej. Jednocześnie na wsporniku można umieścić niektóre pomocnicze struktury przepływu, takie jak rowki lub otwory odchylające.

(3) Rozwiązania problemu odchylenia położenia chipa

1. Ulepsz proces łączenia matryc

Popraw precyzję i stabilność procesu łączenia matryc, aby zapewnić, że chip jest mocno zamocowany na uchwycie. Użyj wysoce precyzyjnych klejów do łączenia matryc i wysokiej jakości klejów do łączenia matryc, kontroluj ilość dozowanego kleju i położenie kleju do łączenia matryc i zapewnij dokładne położenie chipa przed wlaniem żywicy epoksydowej. Ponadto, odpowiednie utwardzanie można przeprowadzić po sklejeniu matryc, aby zwiększyć wytrzymałość kleju do łączenia matryc i zapobiec odchylaniu się chipa podczas kolejnych procesów.

2. Zoptymalizuj proces nalewania

Podczas wlewania żywicy epoksydowej należy kontrolować prędkość i kierunek wlewania, aby zmniejszyć siłę uderzenia cieczy w chip. Można zastosować metody wlewania wielopunktowego lub krok po kroku, aby równomiernie rozprowadzić żywicę epoksydową wokół chipa i uniknąć odchylenia chipa spowodowanego nadmiernym lokalnym ciśnieniem. Jednocześnie kąt wspornika można odpowiednio dostosować podczas procesu wlewania, aby umożliwić żywicy epoksydowej bardziej naturalny przepływ wokół chipa.

(4) Rozwiązania problemu nierównomiernego utwardzania żywicy epoksydowej

1. Zoptymalizuj sprzęt do utwardzania

Użyj wysoce precyzyjnego sprzętu do utwardzania, aby zapewnić równomierny rozkład temperatury w piecu do utwardzania. Piec do utwardzania z czujnikiem temperatury i systemem sterowania sprzężeniem zwrotnym może być używany do monitorowania i regulacji temperatury w piecu w czasie rzeczywistym. Jednocześnie regularnie konserwuj i kalibruj sprzęt do utwardzania, aby zapewnić dokładność jego kontroli temperatury.

2. Dostosuj skład żywicy epoksydowej

Zoptymalizuj formułę żywicy epoksydowej, aby uczynić jej reakcję utwardzania bardziej jednolitą. Można wybrać środek utwardzający o stosunkowo stabilnej prędkości utwardzania, a ilość środka utwardzającego można rozsądnie dostosować. Ponadto można również dodać niektóre dodatki, które promują równomierne utwardzanie, takie jak utajone środki utwardzające lub środki sprzęgające.

3. Kontroluj proces utwardzania

Podczas procesu utwardzania ściśle kontroluj temperaturę i czas utwardzania oraz postępuj zgodnie z krzywą utwardzania żywicy epoksydowej. Można zastosować segmentowaną metodę utwardzania, najpierw przeprowadzając wstępne utwardzanie w niższej temperaturze, aby umożliwić początkowe utwardzenie żywicy epoksydowej i uzyskanie określonej wytrzymałości, a następnie przeprowadzając całkowite utwardzanie w wyższej temperaturze, aby zapewnić równomierne utwardzenie żywicy epoksydowej wokół chipa.

Podsumowanie

Zapewnienie jednolitości enkapsulacja chipów LED żywicą epoksydową jest kluczowym ogniwem w procesie enkapsulacji LED, który bezpośrednio wpływa na wydajność i niezawodność diod LED. Dzięki takim metodom, jak precyzyjna konstrukcja wspornika, kontrola procesu odlewania, obróbka odgazowująca i kontrola procesu utwardzania, można skutecznie poprawić jednorodność enkapsulacji żywicą epoksydową. Jednocześnie w przypadku typowych trudności procesowych, takich jak problemy z pęcherzykami, problemy z płynnością żywicy epoksydowej, odchylenie położenia chipa i nierównomierne utwardzanie, można przyjąć odpowiednie rozwiązania w celu dalszej poprawy jakości enkapsulacji. W rzeczywistej produkcji konieczne jest ciągłe optymalizowanie procesu enkapsulacji i wzmacnianie kontroli jakości, aby sprostać zapotrzebowaniu rynku na wysokiej jakości produkty LED i promować zrównoważony rozwój branży LED. W przyszłości, wraz z ciągłym postępem technologii LED i ciągłą ekspansją obszarów zastosowań, wymagania dotyczące procesu enkapsulacji żywicą epoksydową będą coraz wyższe. Ciągła innowacja technologiczna i badania są potrzebne, aby dostosować się do potrzeb rozwojowych branży.

Więcej informacji na temat wyboru najlepszego kleju epoksydowego do metalu i plastiku można znaleźć w witrynie DeepMaterial pod adresem https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ więcej informacji.