Influența diferitelor condiții de întărire asupra performanței LED-urilor încapsulate cu rășină epoxidică

 

LED-ul (dioda emițătoare de lumină), ca sursă de lumină semiconductoare foarte eficientă, economisitoare de energie și de lungă durată, a fost aplicată pe scară largă în numeroase domenii, cum ar fi iluminatul, afișajul și comunicarea. Rășina epoxidică a devenit un material utilizat în mod obișnuit în încapsularea LED-urilor datorită proprietăților sale excelente, inclusiv transparență optică bună, izolație, rezistență mecanică și rezistență la coroziune chimică. Cu toate acestea, procesul de întărire al rășinii epoxidice are un impact vital asupra performanței LED-urilor. Condiții de întărire diferite pot schimba în mod semnificativ starea de întărire și proprietățile finale ale rășinii epoxidice, afectând astfel performanța generală a LED-urilor. Prin urmare, un studiu amănunțit al influenței diferitelor condiții de întărire asupra performanței LED-uri incapsulate cu rasina epoxidica este de mare importanță pentru îmbunătățirea calității produselor LED și optimizarea procesului de încapsulare.

Influența condițiilor de întărire asupra reacției de întărire a rășinii epoxidice

1. Influența temperaturii

Temperatura este unul dintre factorii cheie care afectează reacția de întărire a rășinii epoxidice. Reacția dintre rășina epoxidică și agentul de întărire este o reacție chimică exotermă. O creștere a temperaturii va accelera viteza de reacție. Într-un anumit interval, o temperatură mai ridicată intensifică mișcarea termică moleculară, crescând frecvența de coliziune și probabilitatea unor ciocniri efective între moleculele de agent de întărire și moleculele de rășină epoxidice, accelerând astfel progresul reacției de întărire. De exemplu, pentru sistemul obișnuit de rășină epoxidică de tip bisfenol A și agent de întărire amină, creșterea adecvată a temperaturii de întărire poate scurta semnificativ timpul de întărire. Cu toate acestea, dacă temperatura este prea mare, reacția de întărire poate fi prea intensă, făcând reacția dificil de controlat, generând stres intern și chiar provocând descompunerea rășinii epoxidice și o scădere a performanței acesteia. În schimb, dacă temperatura este prea scăzută, viteza de reacție de întărire va fi prea lentă, rezultând o întărire incompletă și afectând duritatea, rezistența și alte proprietăți ale rășinii epoxidice.

2. Influența timpului

Timpul de întărire este strâns legat de temperatură. La o anumită temperatură, este necesar un timp suficient pentru a se asigura că rășina epoxidica și agentul de întărire reacţionează complet pentru a obține o stare de întărire completă. Pe măsură ce timpul de întărire crește, gradul de reticulare al rășinii epoxidice se îmbunătățește treptat și se formează mai multe legături chimice între lanțurile moleculare, sporind astfel treptat proprietățile rășinii epoxidice, cum ar fi duritatea, rezistența și modulul. Cu toate acestea, atunci când timpul de întărire atinge o anumită măsură, îmbunătățirea proprietăților rășinii epoxidice tinde să se stabilească. Continuarea extinderii timpului de întărire are un efect redus asupra îmbunătățirii proprietăților, dar va reduce eficiența producției. Prin urmare, determinarea timpului de întărire adecvat este crucială pentru asigurarea proprietăților rășinii epoxidice și a eficienței producției.

3. Influența umidității

Umiditatea are, de asemenea, o anumită influență asupra reacției de întărire a rășinii epoxidice. Într-un mediu umed, umiditatea poate participa la reacția de întărire a rășinii epoxidice, modificând mecanismul de reacție și structura produselor. Pe de o parte, umiditatea poate reacționa cu agentul de întărire, consumând o parte din agentul de întărire și rezultând întărirea incompletă. Pe de altă parte, umiditatea poate forma bule sau pori mici în interiorul rășinii epoxidice, reducând compactitatea și proprietățile rășinii epoxidice. În plus, umiditatea poate afecta, de asemenea, proprietățile de suprafață ale rășinii epoxidice, cum ar fi tensiunea superficială și umectarea, și astfel să afecteze forța de legătură cu cipul LED și alte materiale de încapsulare.

 

Influența condițiilor de întărire asupra proprietăților optice ale LED-urilor

1. Influența asupra intensității luminoase

Gradul de întărire al rășinii epoxidice afectează direct transparența sa optică și astfel afectează intensitatea luminoasă a LED-urilor. Dacă întărirea este incompletă, există molecule nereacționate și goluri în interiorul rășinii epoxidice, ceea ce va duce la o creștere a împrăștierii și absorbției luminii, reducând astfel intensitatea luminoasă a LED-urilor. Dimpotrivă, o rășină epoxidice complet întărită și densă poate conduce mai bine lumina, reducând pierderile de lumină și mărind intensitatea luminoasă a LED-urilor. În plus, stresul intern cauzat de condițiile de întărire necorespunzătoare poate modifica și proprietățile optice ale rășinii epoxidice, cum ar fi generarea fenomenului de birefringență, care afectează direcția de propagare și distribuția intensității luminii.

2. Influența asupra consistenței culorii

Condiții de întărire diferite pot provoca modificări ale indicelui de refracție al rășinii epoxidice, afectând astfel consistența culorii LED-urilor. Când indicele de refracție al rășinii epoxidice nu este uniform, lumina de lungimi de undă diferite va suferi diferite grade de refracție și împrăștiere atunci când se propagă în rășina epoxidice, rezultând deviația de culoare. De exemplu, dacă temperatura este prea mare sau timpul de întărire este prea lung, densitatea de reticulare a rășinii epoxidice poate fi prea mare, crescând indicele de refracție și, astfel, determinând schimbarea culorii LED-urilor către direcția undei scurte. Când umiditatea este ridicată, prezența umidității în rășina epoxidice poate reduce indicele de refracție al acesteia, determinând schimbarea culorii către direcția undei lungi.

3. Influența asupra degradării luminii

Degradarea luminii este unul dintre indicatorii importanți pentru măsurarea duratei de viață a LED-urilor. Condițiile de întărire necorespunzătoare vor duce la o scădere a stabilității rășinii epoxidice, făcând-o mai susceptibilă la influența factorilor externi de mediu (cum ar fi temperatura, umiditatea, razele ultraviolete etc.) în timpul utilizării pe termen lung, accelerând astfel degradarea luminii. De exemplu, o rășină epoxidice întărită incomplet este predispusă la degradare și îmbătrânire la temperaturi ridicate și radiații ultraviolete, ceea ce duce la o deteriorare treptată a proprietăților sale optice și la o accelerare a dezintegrarii luminii. Cu toate acestea, condițiile de întărire adecvate pot permite rășinii epoxidice să formeze o structură stabilă de reticulare, îmbunătățind performanța sa anti-îmbătrânire și încetinind rata de degradare a luminii.

 

Influența condițiilor de întărire asupra proprietăților electrice ale LED-urilor

1. Influența asupra performanței izolației

Ca material izolator pentru încapsularea LED-urilor, starea de întărire a rășinii epoxidice are o influență importantă asupra performanței de izolare a LED-urilor. Dacă întărirea este incompletă, există grupuri polare nereacționate și goluri în interiorul rășinii epoxidice, care vor reduce rezistența sa de izolație și vor crește riscul de scurgere. În plus, umiditatea are un impact semnificativ asupra performanței de izolare a rășinii epoxidice. Pentru rășina epoxidică întărită într-un mediu umed, prezența umidității va reduce și mai mult performanța sa de izolare. În schimb, o rășină epoxidice complet întărită și densă are performanțe bune de izolare, care poate izola eficient cipul LED de circuitul extern și poate asigura funcționarea normală a LED-urilor.

2. Influența asupra parametrilor electrici

Modificările condițiilor de întărire pot afecta parametrii electrici ai LED-urilor, cum ar fi tensiunea directă și curentul de scurgere invers. O rășină epoxidice întărită incomplet sau tensionată poate exercita un stres mecanic asupra cipul LED, provocând distorsiunea structurii rețelei din interiorul cipul și afectând astfel performanța electrică a acestuia. De exemplu, solicitarea mecanică poate modifica caracteristicile joncțiunii PN a cipul LED, rezultând o creștere a tensiunii directe sau o creștere a curentului de scurgere inversă. În plus, condițiile de întărire necorespunzătoare pot afecta și rezistența de contact interfacial dintre rășina epoxidică și cipul LED și, astfel, pot afecta performanța electrică a LED-urilor.

 

Influența condițiilor de întărire asupra proprietăților termice ale LED-urilor

1. Influența asupra performanței de disipare a căldurii

O cantitate mare de căldură este generată atunci când LED-urile funcționează, iar performanța bună de disipare a căldurii este crucială pentru asigurarea performanței și duratei de viață a LED-uri incapsulate cu rasina epoxidica. Conductivitatea termică a rășinii epoxidice este strâns legată de starea sa de întărire. O rășină epoxidică întărită incomplet are mai multe goluri și defecte în interior, ceea ce îi va reduce conductivitatea termică și va împiedica conducerea căldurii. În plus, atunci când umiditatea este ridicată, prezența umidității în rășina epoxidică va reduce și mai mult conductivitatea termică a acesteia, deoarece conductivitatea termică a apei este mult mai mică decât cea a rășinii epoxidice. În schimb, o rășină epoxidice complet întărită și densă are o conductivitate termică mai mare, care poate conduce mai eficient căldura generată de cipul LED, poate reduce temperatura chipului și poate îmbunătăți stabilitatea termică a LED-urilor.

2. Influența asupra coeficientului de dilatare termică

Nepotrivirea coeficienților de dilatare termică între cipul LED, rășina epoxidice și alte materiale de încapsulare va duce la generarea de stres termic atunci când temperatura se schimbă, afectând astfel performanța și fiabilitatea LED-urilor. Condițiile de întărire vor afecta coeficientul de dilatare termică a rășinii epoxidice. În general, cu cât gradul de întărire este mai mare, cu atât densitatea de reticulare a rășinii epoxidice este mai mare și coeficientul său de dilatare termică este mai mic. Dacă condițiile de întărire sunt necorespunzătoare, coeficientul de dilatare termică al rășinii epoxidice poate diferi foarte mult de cel al cipului LED și al altor materiale de încapsulare. Când temperatura se schimbă, se va genera o cantitate mare de stres termic, care poate provoca crăpare la interfața dintre cip și rășina epoxidice și chiar poate deteriora cip.

 

Influența condițiilor de întărire asupra proprietăților mecanice ale LED-urilor

1. Influență asupra durității și rezistenței

Condițiile de întărire determină în mod direct gradul de reticulare al rășinii epoxidice, iar gradul de reticulare este strâns legat de duritatea și rezistența rășinii epoxidice. Întărirea rășinii epoxidice la o temperatură și un timp adecvate îi poate permite să formeze o structură de reticulare suficientă, crescând treptat duritatea și rezistența acesteia. Cu toate acestea, dacă temperatura este prea mare sau timpul este prea lung, rășina epoxidice poate fi supraîntărită, rezultând o reticulare excesivă a lanțurilor sale moleculare, o fragilitate crescută. Deși duritatea și rezistența sunt crescute într-o anumită măsură, duritatea scade și este predispus la crăpare. În schimb, o rășină epoxidice întărită incomplet are duritate și rezistență scăzută și nu poate proteja eficient cipul LED.

2. Influența asupra rezistenței la impact

LED-urile pot fi supuse unor impacturi mecanice în timpul utilizării, astfel încât rezistența la impact a materialelor lor de încapsulare este foarte importantă. Condițiile de întărire adecvate pot conferi rășinii epoxidice o rezistență și o rezistență bune, permițându-i să absoarbă și să disperseze eficient energia de impact și să protejeze cipul LED de deteriorare. Cu toate acestea, din cauza defectelor și neomogenității structurii sale interne, o rășină epoxidice slab întărită este predispusă la propagarea fisurilor și la fragmentare atunci când este supusă la impact, reducând rezistența la impact a LED-urilor.

Concluzie

În concluzie, condițiile de întărire, cum ar fi temperatura, timpul și umiditatea au un impact semnificativ cu mai multe fațete asupra performanței LED-uri incapsulate cu rasina epoxidica. În timpul procesului de încapsulare a LED-urilor, controlul rezonabil al condițiilor de întărire este cheia pentru a asigura performanța și fiabilitatea LED-urilor. Pentru a obține cea mai bună performanță a LED-urilor, este necesar să se optimizeze cu precizie parametri precum temperatura de întărire, timpul și umiditatea în funcție de caracteristicile rășinii epoxidice și de cerințele de proiectare ale LED-urilor, astfel încât să se obțină întărirea completă a rășinii epoxidice și o potrivire bună a performanței. În același timp, este, de asemenea, necesar să se studieze în continuare relația internă dintre condițiile de întărire, reacția de întărire a rășinii epoxidice și performanța LED-urilor și să exploreze continuu noi procese și tehnologii de întărire pentru a îndeplini cerințele din ce în ce mai înalte de calitate și performanță ale produselor LED. În viitor, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei LED și extinderea domeniilor sale de aplicare, cercetarea și optimizarea procesului de încapsulare a rășinii epoxidice va avea o importanță și mai mare și se așteaptă să ofere un sprijin puternic pentru dezvoltarea durabilă a industriei LED.

Pentru mai multe despre alegerea celei mai bune influențe a diferitelor condiții de întărire asupra performanței LED-urilor încapsulate cu rășină epoxidică, puteți vizita DeepMaterial la https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ pentru mai multe informaţii.