Характеристики эпоксидной смолы, используемой для инкапсуляции светодиодов, и влияние эффекта инкапсуляции

 

С непрерывным развитием светодиодной технологии ее применение в таких областях, как освещение и отображение, становится все более распространенным. Эпоксидная смола, как обычно используемая Светодиодная инкапсуляция материал, занимает важное место в инкапсуляции светодиодов благодаря своим хорошим комплексным свойствам, таким как высокая изоляция, хорошее светопропускание и соответствующая механическая прочность. Однако эксплуатационные характеристики эпоксидной смолы тесно связаны с ее компонентами, и различные пропорции компонентов могут существенно влиять на эффект инкапсуляции светодиодов. Поэтому углубленные исследования компонентов и характеристик эпоксидной смолы, а также влияния пропорций компонентов на эффект инкапсуляции имеют большое практическое значение.

Основные компоненты и характеристики эпоксидной смолы, используемой для инкапсуляции светодиодов

Матрица эпоксидной смолы

Эпоксидная смола — это полимер, содержащий эпоксидные группы, обладающий хорошей адгезией, изоляцией и устойчивостью к химической коррозии. Светодиодная инкапсуляция, обычно используемая эпоксидная смола - это эпоксидная смола типа бисфенола А. Ее молекулярная структура содержит две эпоксидные группы, которые могут подвергаться реакции сшивания под действием отвердителя с образованием трехмерной сетчатой ​​структуры. Основные характеристики матрицы эпоксидной смолы включают:

1. прилипание: Он может прочно скрепить светодиодный чип и другие компоненты инкапсуляции, гарантируя стабильность структуры инкапсуляции.
2. Изоляция: Он имеет высокое сопротивление изоляции, что позволяет эффективно предотвращать возникновение утечки тока и обеспечивать безопасную работу светодиода.
3. Устойчивость к химической коррозии: Он обладает хорошей устойчивостью к распространенным химическим веществам и может защитить светодиодный чип от химической коррозии.

Вулканизирующий агент

Отвердитель является ключевым компонентом, который вызывает реакцию сшивания эпоксидной смолы. Обычно используемые отвердители включают аминовые отвердители, ангидридные отвердители и т. д. Различные типы отвердителей имеют различные характеристики отверждения и механизмы реакции.

1. Аминовые отвердители: Они реагируют с эпоксидной смолой относительно быстро, и отвержденный продукт имеет высокую твердость и прочность. Однако аминовые отвердители имеют относительно большую летучесть, что оказывает определенное влияние на здоровье операторов.
2. Ангидридные отвердители: Они реагируют с эпоксидной смолой относительно медленно и требуют отверждения при более высокой температуре. Отвержденный продукт имеет хорошую термостойкость и электроизоляцию, а летучесть относительно мала.

наполнитель

Наполнитель в эпоксидной смоле в основном играет роль улучшения производительности и снижения затрат. Обычно используемые наполнители включают кремний, оксид алюминия и т. д.

1. Silica: Он обладает хорошей химической стабильностью и изоляцией, что может улучшить твердость и износостойкость эпоксидной смолы. В то же время добавление кремнезема может также снизить скорость усадки эпоксидной смолы и уменьшить напряжение, возникающее в процессе инкапсуляции.
2. Оксид алюминия: Он имеет высокую теплопроводность, что может эффективно улучшить характеристики рассеивания тепла эпоксидной смолы. В инкапсуляции светодиодов хорошие характеристики рассеивания тепла имеют решающее значение для улучшения срока службы и световой эффективности светодиодов.

Добавки

Добавки включают связующие агенты, антипирены, выравнивающие агенты и т. д., которые играют роль в улучшении определенных свойств эпоксидной смолы.

1. Связующие агенты: Они могут усилить силу сцепления между эпоксидной смолой и наполнителем, улучшая эксплуатационные характеристики композитного материала.
2. Антипирены: В некоторых случаях применения, где требуется предотвращение возгорания, добавление антипиренов может улучшить огнезащитные свойства эпоксидной смолы.
3. Выравнивающие агенты: Они могут улучшить текучесть и ровность поверхности эпоксидной смолы, делая поверхность инкапсулированного светодиода более гладкой и улучшая оптические характеристики.

 

Влияние различных пропорций компонентов на эффект инкапсуляции

 

Влияние на оптические характеристики

1. Соотношение матрицы эпоксидной смолы и отвердителя: Различные пропорции повлияют на показатель преломления и прозрачность отвержденного продукта. Когда пропорция матрицы эпоксидной смолы и отвердителя является подходящей, отвержденный продукт имеет высокую прозрачность и подходящий показатель преломления, который может эффективно передавать и преломлять свет и улучшать световую эффективность светодиода. Если пропорция неподходящая, отвержденный продукт может быть мутным или иметь отклонение показателя преломления, что влияет на оптические характеристики светодиода.
2. Пропорция наполнителя: Добавление наполнителя изменит оптические свойства эпоксидной смолы. Например, добавление наполнителя из силиката изменит показатель преломления эпоксидной смолы, тем самым влияя на путь распространения света. Соответствующее количество наполнителя из силиката может улучшить светопропускание эпоксидной смолы, но чрезмерное количество наполнителя может привести к увеличению рассеивания света и снижению светопропускания. Хотя основная функция наполнителя из оксида алюминия заключается в улучшении характеристик рассеивания тепла, он также окажет определенное влияние на оптические характеристики. Слишком большое количество наполнителя из оксида алюминия может снизить прозрачность эпоксидной смолы.
3. Аддитивная пропорция: Добавление некоторых добавок, таких как выравнивающие агенты, может улучшить плоскостность поверхности эпоксидной смолы, уменьшить отражение и рассеивание света и улучшить оптические характеристики. Добавление антипиренов может иметь определенное негативное влияние на светопропускание эпоксидной смолы, поэтому необходимо сбалансировать характеристики антипирена и оптические характеристики.

 

Влияние на тепловые характеристики

1. Соотношение матрицы эпоксидной смолы и отвердителя: Соответствующая пропорция может заставить эпоксидную смолу полностью затвердеть и сформировать плотную сшитую структуру, улучшая термическую стабильность. Если пропорция несоответствующая, это может привести к неполному затвердеванию с оставшимися непрореагировавшими группами, что снижает термическую стабильность и влияет на эффективность рассеивания тепла светодиода.
2. Пропорция наполнителя: Добавление теплопроводящих наполнителей, таких как оксид алюминия, может значительно улучшить теплопроводность эпоксидной смолы. По мере увеличения доли наполнителя теплопроводность постепенно увеличивается. Однако, когда доля наполнителя слишком высока, это приведет к плохой текучести эпоксидной смолы, что не способствует реализации процесса инкапсуляции, а также может повлиять на другие свойства. Поэтому необходимо выбрать соответствующую пропорцию наполнителя для достижения наилучшего эффекта рассеивания тепла.
3. Аддитивная пропорция: Добавление связующих агентов может усилить силу связи между эпоксидной смолой и наполнителем, улучшая эффективность теплопроводности. Некоторые добавки могут влиять на коэффициент теплового расширения эпоксидной смолы, тем самым влияя на стабильность работы светодиода в различных температурных условиях.

 

Влияние на механические характеристики

1. Соотношение матрицы эпоксидной смолы и отвердителя: При правильной пропорции отвержденный продукт имеет высокую твердость, прочность и ударную вязкость. Если матрицы эпоксидной смолы слишком много, отвержденный продукт может быть относительно мягким и иметь недостаточную прочность; в то время как если слишком много отвердителя, отвержденный продукт может быть слишком хрупким и иметь пониженную ударную вязкость.
2. Пропорция наполнителя: Соответствующее количество наполнителя может улучшить твердость и износостойкость эпоксидной смолы, но чрезмерное количество наполнителя снизит прочность эпоксидной смолы и сделает ее склонной к растрескиванию. Например, добавление кремниевого наполнителя может повысить твердость эпоксидной смолы, но когда доля наполнителя слишком высока, увеличивается хрупкость материала, и он легко повреждается при внешнем воздействии.
3. Аддитивная пропорция: Связующие агенты могут усилить силу сцепления между эпоксидной смолой и наполнителем, тем самым улучшая механические свойства композитного материала. Влияние добавок, таких как выравнивающие агенты, на механические свойства относительно невелико, но при неправильном использовании они могут повлиять на качество отверждения эпоксидной смолы и, таким образом, повлиять на механические свойства.

Заключение

Основные компоненты эпоксидной смолы, используемые для Светодиодная инкапсуляция включают матрицу эпоксидной смолы, отвердитель, наполнитель, добавки и т. д. Каждый компонент имеет различные характеристики, и они взаимодействуют друг с другом, чтобы совместно определить производительность эпоксидной смолы. Различные пропорции компонентов оказывают значительное влияние на эффект инкапсуляции светодиодов с точки зрения оптических характеристик, тепловых характеристик и механических характеристик. Чтобы получить наилучший эффект инкапсуляции, необходимо точно контролировать пропорции каждого компонента эпоксидной смолы в соответствии с конкретными требованиями к применению светодиода и оптимизировать процесс инкапсуляции. В будущем, с непрерывным развитием светодиодной технологии, требования к производительности материалов для инкапсуляции эпоксидной смолой также будут продолжать расти. Дальнейшие углубленные исследования компонентов и характеристик эпоксидной смолы, а также влияния пропорций компонентов на эффект инкапсуляции имеют большое значение для содействия развитию светодиодной промышленности. В то же время разработка новых материалов для инкапсуляции эпоксидной смолой и оптимизация производительности существующих материалов также являются одним из будущих направлений исследований.