Metódy na zabezpečenie rovnomerného zapuzdrenia LED čipov s epoxidovou živicou, procesné ťažkosti a riešenia

 

S rýchlym vývojom LED technológie sa široko používa v mnohých oblastiach, ako je osvetlenie, displej, automobilová elektronika atď. Epoxidová živica, ako bežne používaný materiál na zapuzdrenie LED diód, má dobré optické, izolačné a mechanické vlastnosti. Dosiahnuť uniformu však nie je ľahká úloha zaliatie LED čipov epoxidovou živicou, ktorá priamo súvisí s kľúčovými výkonnostnými ukazovateľmi LED, ako je rovnomernosť osvetlenia, výkon odvodu tepla a dlhodobá stabilita. Preto má veľký praktický význam študovať, ako zabezpečiť rovnomerné zapuzdrenie LED čipov epoxidovou živicou a vyriešiť súvisiace ťažkosti s procesom.

Metódy na zabezpečenie jednotnosti Zapuzdrenie LED čipov epoxidovou živicou

(1) Presný dizajn držiaka

1. Rozumná oblasť umiestnenia čipu

Pri navrhovaní držiaka by sa tvar a veľkosť oblasti umiestnenia čipu mala zhodovať s čipom LED a povrch by mal byť plochý a hladký. To umožňuje, aby epoxidová živica počas procesu odlievania rovnomerne obtekala okolo triesky, čím sa zabráni lokálnemu hromadeniu alebo dutinám. Napríklad na výrobu držiaka použite vysoko presné formy, aby ste zabezpečili, že rozmerová presnosť oblasti umiestnenia čipu bude vo veľmi malom rozsahu tolerancie.

2. Návrh drenážnej konštrukcie

Na držiaku vytvorte drenážne drážky alebo otvory a iné štruktúry, ktoré povedú smer toku epoxidovej živice, čo jej umožní rovnomernejšie zapuzdrenie triesky. Tieto drenážne štruktúry môžu byť optimalizované podľa tvaru a polohy triesky, aby sa zabezpečilo, že epoxidová živica môže hladko pokryť všetky časti triesky.

(2) Presná kontrola procesu liatia

1. Výber zariadenia na dávkovanie alebo nalievanie

Používajte vysoko presné dávkovacie stroje alebo liace zariadenia, ktoré dokážu presne regulovať množstvo a rýchlosť nalievania epoxidovej živice. Napríklad skrutkový dávkovací stroj má vysoko presné funkcie dávkovania a kontroly, ktoré umožňujú mikro a rovnomerné nalievanie epoxidovej živice. Zároveň je rozhodujúca aj konštrukcia dýzy zariadenia. Vhodný tvar a veľkosť dýzy môže spôsobiť, že epoxidová živica vyteká rovnomerným prietokom.

2. Plánovanie cesty liatia

Podľa štruktúry čipu a držiaka naplánujte primeranú dráhu nalievania. Môžu sa použiť metódy viacbodového liatia alebo bodového liatia, aby sa zabezpečilo, že epoxidová živica prúdi rovnomerne smerom k čipu z rôznych smerov. Počas procesu nalievania dávajte pozor na postupnosť nalievania a časový interval, aby ste predišli nadmernému hromadeniu alebo zlému toku epoxidovej živice v určitej oblasti.

(3) Odplyňovanie

1. Vákuové odplyňovanie

Po zmiešaní epoxidovej živice ju vložte do vákuového odplyňovacieho stroja na odplynenie. Vo vákuovom prostredí budú bubliny v epoxidovej živici stúpať a praskať v dôsledku rozdielu vnútorného a vonkajšieho tlaku, čím sa bubliny odstránia. Čas odplynenia a stupeň vákua je potrebné primerane upraviť podľa charakteristík a dávkovania epoxidovej živice. Vo všeobecnosti sa stupeň vákua reguluje medzi -0.08 MPa a -0.1 MPa a čas odplynenia je 10 – 20 minút.

2. Odstredivé odplyňovanie

Okrem vákuového odplyňovania je možné použiť aj odstredivé odplyňovanie. Vložte zmiešanú epoxidovú živicu do odstredivého zariadenia a odstredivá sila generovaná vysokorýchlostnou rotáciou spôsobí, že sa bubliny koncentrujú na povrchu epoxidovej živice a potom sa odstráni povrchová vrstva obsahujúca bubliny. Rýchlosť a čas odstredivého odplyňovania je tiež potrebné optimalizovať podľa aktuálnej situácie.

(4) Kontrola procesu vytvrdzovania

1. Rovnomerné rozloženie teploty

Počas procesu vytvrdzovania je nevyhnutné zabezpečiť rovnomerné rozloženie teploty vo vytvrdzovacej peci. Na to, aby sa epoxidová živica počas procesu vytvrdzovania rovnomerne zahrievala, je možné použiť vysoko presný systém riadenia teploty a dobrý dizajn vedenia tepla. Napríklad použite vytvrdzovaciu pec s cirkulačným systémom horúceho vzduchu, ktorý môže zjednotiť teplotu v peci a zabrániť nerovnomernému vytvrdzovaniu epoxidovej živice v dôsledku príliš vysokých alebo nízkych miestnych teplôt.

2. Primeraná rýchlosť vytvrdzovania

Riadenie rýchlosti vytvrdzovania môže tiež ovplyvniť rovnomerný enkapsulačný účinok epoxidovej živice. Príliš vysoká rýchlosť vytvrdzovania môže spôsobiť, že epoxidová živica vytvrdne skôr, než úplne vytečie a zapuzdrí čip, zatiaľ čo príliš nízka rýchlosť vytvrdzovania ovplyvní efektivitu výroby. Podľa zloženia a charakteristík epoxidovej živice vyberte vhodnú krivku teploty vytvrdzovania a čas, aby epoxidová živica mohla dokončiť proces vytvrdzovania vo vhodnom čase a rovnomerne zapuzdriť triesku.

 

Bežné ťažkosti procesu

(1) Problém s bublinami

1. Príčiny tvorby bublín

Počas miešania, nalievania a vytvrdzovania epoxidovej živice sa môžu vytvárať bubliny. Napríklad pri nerovnomernom miešaní počas procesu miešania dôjde k zavedeniu vzduchu a tvorbe bublín; príliš vysoká rýchlosť liatia alebo nesprávna metóda liatia tiež privedie vzduch do epoxidovej živice; okrem toho, povrchové napätie a viskozitné charakteristiky samotnej epoxidovej živice budú tiež ovplyvňovať tvorbu a odstraňovanie bublín.

2. Vplyv bublín na rovnomerné zapuzdrenie

Prítomnosť bublín zničí rovnomernosť epoxidovej živice, čo vedie k dutinám alebo dutinám okolo čipu, čo ovplyvňuje optický výkon a výkon rozptylu tepla LED. Súčasne sa bubliny môžu počas procesu vytvrdzovania roztiahnuť alebo prasknúť, čo ďalej ovplyvňuje účinok zapuzdrenia a kvalitu zapuzdrenia epoxidovej živice.

(2) Problém tekutosti epoxidovej živice

1. Dôvody nedostatočnej tekutosti

Tekutosť epoxidovej živice je ovplyvnená mnohými faktormi, ako je teplota, viskozita, zloženie atď. Ak je viskozita epoxidovej živice príliš vysoká, bude ťažké rovnomerne obtekať triesku počas procesu odlievania, čo má za následok nerovnomerné zapuzdrenie. Okrem toho príliš nízka teplota okolia tiež zníži tekutosť epoxidovej živice, čo sťaží úplné vyplnenie medzier medzi čipom a držiakom.

2. Výzvy tekutosti pre rovnomerné zapuzdrenie

Nedostatočná tekutosť spôsobí, že epoxidová živica vytvorí lokálne nahromadenie okolo čipu alebo čip úplne nepokryje. Tento problém je vypuklejší najmä pri niektorých čipoch alebo držiakoch so zložitými štruktúrami. To ovplyvní nielen optický výkon LED, ale povedie to aj k nerovnomernej väzobnej sile medzi čipom a epoxidovou živicou, čím sa zníži spoľahlivosť zapuzdrenia.

(3) Odchýlka polohy čipu

1. Dôvody odchýlky polohy

Počas procesu nalievania epoxidovej živice sa trieska môže odchýliť zo svojej polohy v dôsledku nárazovej sily kvapaliny alebo povrchového napätia. Okrem toho môže vytvrdzovanie zmršťovania alebo nerovnomernosť lepidla na spájanie matrice počas procesu spájania matrice tiež spôsobiť zmenu polohy čipu.

2. Vplyv odchýlky polohy na rovnomerné zapuzdrenie

Odchýlka polohy čipu spôsobí, že epoxidová živica bude okolo čipu nerovnomerne zapuzdrená. Môže to viesť k tomu, že epoxidová živica je v niektorých častiach príliš hrubá a v iných častiach príliš tenká alebo dokonca neschopná pokryť. To vážne ovplyvní optický a elektrický výkon LED a zníži konzistenciu a spoľahlivosť produktu.

(4) Nerovnomerné vytvrdzovanie epoxidovej živice

1. Dôvody nerovnomerného vytvrdzovania

Nerovnomerné vytvrdzovanie môže byť spôsobené nerovnomerným rozložením teploty vo vytvrdzovacej peci, nerovnomerným zložením epoxidovej živice alebo nesprávnou reguláciou rýchlosti vytvrdzovania. Okrem toho rozdiel v tepelnej vodivosti medzi čipom a držiakom môže tiež viesť k rôznym rýchlostiam vytvrdzovania epoxidovej živice v rôznych častiach.

2. Dôsledky nerovnomerného vytvrdzovania pre rovnomerné zapuzdrenie

Nerovnomerné vytvrdzovanie spôsobí, že epoxidová živica vytvorí okolo čipu rôznu tvrdosť a hustotu, čo ovplyvní jeho ochranné a podporné účinky na čip. Súčasne to môže tiež viesť k nekonzistentnej sile spoja medzi epoxidovou živicou a čipom a konzolou a pri dlhodobom používaní sa pravdepodobne vyskytnú problémy, ako je praskanie alebo odlupovanie.

 

riešenie

(1) Riešenia problému s bublinami

1. Optimalizujte proces miešania

Pri miešaní epoxidovej živice použite vhodnú metódu a rýchlosť miešania, aby ste zabezpečili úplné premiešanie epoxidovej živice bez privádzania príliš veľkého množstva vzduchu. Môže sa použiť metóda miešania pri nízkej rýchlosti a predĺženia doby miešania a snažiť sa vyhnúť prudkému miešaniu počas procesu miešania. Okrem toho sa zložky epoxidovej živice môžu pred zmiešaním predhriať, aby sa znížila jej viskozita a zlepšil sa účinok miešania.

2. Zlepšite proces nalievania

Pri nalievaní epoxidovej živice regulujte rýchlosť nalievania, aby ste zabránili privádzaniu vzduchu v dôsledku príliš rýchleho nalievania. Môže sa použiť pomalá a rovnomerná metóda nalievania a počas procesu nalievania sa vhodne preruší, aby sa umožnilo úplné vytečenie epoxidovej živice a vypustenie bublín. Zároveň vyberte vhodné nalievacie zariadenie a dýzy, aby ste zabezpečili, že epoxidová živica môže hladko obtekať triesku.

3. Posilnite odplyňovaciu úpravu

Okrem vyššie uvedeného vákuového odplyňovania a odstredivého odplyňovania je možné do epoxidovej živice pridať aj vhodné množstvo odpeňovača. Odpeňovač môže znížiť povrchové napätie epoxidovej živice, čo uľahčuje prasknutie a odstránenie bublín. Dávajte však pozor na množstvo pridaného odpeňovača, pretože príliš veľa odpeňovača môže ovplyvniť výkon epoxidovej živice.

(2) Riešenia problému tekutosti epoxidovej živice

1. Upravte zloženie epoxidovej živice

Upravte zloženie epoxidovej živice, aby ste znížili jej viskozitu a zlepšili jej tekutosť. Môže sa pridať vhodné množstvo riedidla alebo sa môže zvoliť matrica z epoxidovej živice s nízkou viskozitou. Pri úprave zloženia však dbajte na zachovanie ostatných vlastností epoxidovej živice, ako sú optické, mechanické a vytvrdzovacie vlastnosti.

2. Ovládajte okolitú teplotu

Pred naliatím epoxidovej živice predhrejte epoxidovú živicu a prostredie zapuzdrenia na vhodnú teplotu, aby sa zlepšila tekutosť epoxidovej živice. Všeobecne povedané, zvýšenie teploty zníži viskozitu epoxidovej živice a zvýši jej tekutosť. Dávajte však pozor na reguláciu teploty v rozumnom rozsahu, aby ste predišli predčasnému vytvrdnutiu alebo zníženiu výkonu epoxidovej živice v dôsledku príliš vysokej teploty.

3. Optimalizujte štruktúru držiaka

Optimalizujte štruktúru držiaka, aby ste znížili odpor voči toku epoxidovej živice. Znížte napríklad ostré rohy a výčnelky na držiaku, aby ste umožnili plynulejšie stekanie epoxidovej živice. Súčasne je možné na držiaku nastaviť niektoré pomocné prietokové štruktúry, ako sú odvádzacie drážky alebo otvory.

(3) Riešenia problému odchýlky polohy čipu

1. Zlepšite proces lepenia matricou

Zlepšite presnosť a stabilitu procesu spájania matrice, aby ste zabezpečili, že čip je pevne pripevnený k držiaku. Používajte vysoko presné matricové lepidlá a vysokokvalitné lepiace lepidlá, kontrolujte dávkované množstvo a polohu lepidla na lepenie matrice a zaistite presnú polohu čipu pred naliatím epoxidovej živice. Okrem toho sa po lepení lisovnicou môže vykonať vhodné ošetrenie vytvrdzovaním, aby sa zvýšila pevnosť lepidla na lepenie lisovnice a zabránilo sa odchýleniu čipu počas nasledujúcich procesov.

2. Optimalizujte proces nalievania

Pri nalievaní epoxidovej živice ovládajte rýchlosť a smer nalievania, aby ste znížili nárazovú silu kvapaliny na triesku. Je možné použiť viacbodové liatie alebo postupné liatie, aby sa epoxidová živica rovnomerne rozložila okolo čipu a zabránilo sa odchýlke čipu spôsobenej nadmerným lokálnym tlakom. Súčasne je možné vhodne nastaviť uhol držiaka počas procesu odlievania, aby sa umožnilo prirodzenejšie prúdenie epoxidovej živice okolo čipu.

(4) Riešenia problému nerovnomerného vytvrdzovania epoxidovej živice

1. Optimalizujte vytvrdzovacie zariadenie

Použite vysoko presné vytvrdzovacie zariadenie na zabezpečenie rovnomerného rozloženia teploty vo vytvrdzovacej peci. Vytvrdzovacia pec s teplotným senzorom a spätnoväzbovým riadiacim systémom môže byť použitá na monitorovanie a úpravu teploty v peci v reálnom čase. Súčasne pravidelne udržiavajte a kalibrujte vytvrdzovacie zariadenie, aby ste zabezpečili presnosť jeho teplotnej kontroly.

2. Upravte zloženie epoxidovej živice

Optimalizujte zloženie epoxidovej živice, aby bola jej vytvrdzovacia reakcia jednotnejšia. Je možné zvoliť vytvrdzovacie činidlo s relatívne stabilnou rýchlosťou vytvrdzovania a množstvo vytvrdzovacieho činidla možno primerane upraviť. Okrem toho sa môžu pridať aj niektoré prísady, ktoré podporujú rovnomerné vytvrdzovanie, ako sú latentné vytvrdzovacie činidlá alebo spojovacie činidlá.

3. Ovládajte proces vytvrdzovania

Počas procesu vytvrdzovania prísne kontrolujte teplotu a čas vytvrdzovania a pracujte podľa krivky vytvrdzovania epoxidovej živice. Je možné použiť metódu segmentovaného vytvrdzovania, najskôr vykonať predbežné vytvrdenie pri nižšej teplote, aby sa umožnilo počiatočné vytvrdenie epoxidovej živice a vytvorenie určitej pevnosti, a potom vykonať úplné vytvrdnutie pri vyššej teplote, aby sa zabezpečilo rovnomerné vytvrdenie epoxidovej živice okolo čipu.

záver

Zabezpečenie uniformy zaliatie LED čipov epoxidovou živicou je kľúčovým článkom v procese zapuzdrenia LED, ktorý priamo ovplyvňuje výkon a spoľahlivosť LED. Prostredníctvom metód, ako je precízny dizajn držiaka, kontrola procesu odlievania, odplyňovanie a kontrola procesu vytvrdzovania, možno efektívne zlepšiť rovnomernosť zapuzdrenia epoxidovej živice. Súčasne pre bežné procesné ťažkosti, ako sú problémy s bublinami, problémy s tekutosťou epoxidovej živice, odchýlka polohy triesky a nerovnomerné vytvrdzovanie, je možné prijať zodpovedajúce riešenia na ďalšie zlepšenie kvality zapuzdrenia. Pri skutočnej výrobe je potrebné neustále optimalizovať proces zapuzdrenia a posilňovať kontrolu kvality, aby sa uspokojil trhový dopyt po vysokokvalitných LED produktoch a podporil sa trvalo udržateľný rozvoj priemyslu LED. V budúcnosti, s neustálym pokrokom technológie LED a neustálym rozširovaním aplikačných oblastí, budú požiadavky na proces zalievania epoxidovou živicou stále vyššie a vyššie. Neustále technologické inovácie a výskum sú potrebné na prispôsobenie sa rozvojovým potrebám priemyslu.

Pre viac informácií o výbere najlepšieho epoxidového lepidla na kov na plast môžete navštíviť DeepMaterial na adrese https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ pre viac informácií.