Značilnosti epoksidne smole, ki se uporablja za inkapsulacijo LED, in vpliv učinka inkapsulacije

 

Z nenehnim razvojem tehnologije LED postajajo njene aplikacije na področjih, kot sta razsvetljava in zaslon, vse bolj razširjene. Epoksi smola, kot običajno uporabljena LED enkapsulacija material, zavzema pomemben položaj pri inkapsulaciji LED zaradi svojih dobrih celovitih lastnosti, kot so visoka izolacija, dobra prepustnost svetlobe in ustrezna mehanska trdnost. Vendar je učinkovitost epoksidne smole tesno povezana z njenimi komponentami in različna razmerja komponent lahko pomembno vplivajo na učinek inkapsulacije LED. Zato so poglobljene raziskave sestavin in lastnosti epoksidne smole ter vpliva razmerij komponent na učinek kapsulacije velikega praktičnega pomena.

Glavne komponente in značilnosti epoksi smole, ki se uporablja za inkapsulacijo LED

Matrica iz epoksi smole

Epoksi smola je polimer, ki vsebuje epoksi skupine, ki ima dober oprijem, izolacijo in odpornost proti kemični koroziji. noter LED enkapsulacija, je običajno uporabljena epoksi smola epoksi smola tipa bisfenol A. Njegova molekularna struktura vsebuje dve epoksi skupini, ki sta lahko podvrženi reakciji navzkrižnega povezovanja pod delovanjem utrjevalnega sredstva, da tvorita tridimenzionalno mrežno strukturo. Glavne značilnosti matrice epoksi smole vključujejo:

1. Lepljenje: Lahko trdno poveže LED čip in druge komponente inkapsulacije, kar zagotavlja stabilnost strukture inkapsulacije.
2. Izolacija: Ima visoko izolacijsko odpornost, ki lahko učinkovito prepreči pojav električnega puščanja in zagotovi varno delovanje LED.
3. Odpornost proti kemični koroziji: Ima dobro odpornost na običajne kemične snovi in ​​lahko zaščiti LED čip pred kemično korozijo.

Sušilno sredstvo

Sredstvo za strjevanje je ključna komponenta, ki povzroči reakcijo zamreženja epoksi smole. Običajno uporabljena sredstva za utrjevanje vključujejo aminska sredstva za utrjevanje, anhidridna sredstva za strjevanje itd. Različne vrste utrjevalcev imajo različne lastnosti strjevanja in reakcijske mehanizme.

1. Aminski utrjevalci: Reagirajo z epoksi smolo razmeroma hitro, strjen izdelek pa ima visoko trdoto in trdnost. Vendar imajo aminska utrjevalca razmeroma veliko hlapnost, kar ima določen vpliv na zdravje operaterjev.
2. Anhidridna sredstva za strjevanje: Reagirajo z epoksi smolo relativno počasi in zahtevajo strjevanje pri višji temperaturi. Strjen izdelek ima dobro toplotno odpornost in električno izolacijo, hlapnost pa je relativno majhna.

Filler

Polnilo v epoksidni smoli igra predvsem vlogo izboljšanja učinkovitosti in zmanjšanja stroškov. Običajno uporabljena polnila vključujejo silicijev dioksid, aluminijev oksid itd.

1. silica: Ima dobro kemično stabilnost in izolacijo, kar lahko izboljša trdoto in odpornost proti obrabi epoksi smole. Hkrati lahko dodatek silicijevega dioksida tudi zmanjša stopnjo krčenja epoksidne smole in zmanjša napetost, ki nastane med postopkom inkapsulacije.
2. Aluminijev oksid: Ima visoko toplotno prevodnost, ki lahko učinkovito izboljša učinkovitost odvajanja toplote epoksi smole. Pri inkapsulaciji LED je dobro odvajanje toplote ključnega pomena za izboljšanje življenjske dobe in svetlobne učinkovitosti LED.

dodatki

Dodatki vključujejo spojna sredstva, zaviralce gorenja, izravnalna sredstva itd., ki igrajo vlogo pri izboljšanju specifičnih lastnosti epoksi smole.

1. Spojna sredstva: Lahko povečajo medfazno vezno silo med epoksi smolo in polnilom, s čimer izboljšajo učinkovitost kompozitnega materiala.
2. Zaviralci gorenja: V nekaterih scenarijih uporabe, kjer je potrebno preprečevanje požara, lahko dodatek zaviralcev gorenja izboljša učinkovitost zaviralca gorenja epoksi smole.
3. Izravnalna sredstva: Izboljšajo lahko tekočnost in ravnost površine epoksi smole, s čimer naredijo površino inkapsulirane LED bolj gladko in izboljšajo optično zmogljivost.

 

Vpliv različnih deležev komponent na učinek inkapsulacije

 

Vpliv na optično zmogljivost

1. Delež matrice epoksi smole in utrjevalnega sredstva: Različna razmerja bodo vplivala na lomni količnik in prosojnost strjenega izdelka. Ko je razmerje med matriko epoksidne smole in utrjevalcem primerno, ima strjen izdelek visoko prosojnost in primeren lomni količnik, ki lahko učinkovito prepušča in lomi svetlobo ter izboljša svetlobno učinkovitost LED. Če razmerje ni ustrezno, je lahko strjen izdelek moten ali ima odstopanje lomnega količnika, kar vpliva na optično delovanje LED.
2. Delež polnila: Dodatek polnila bo spremenil optične lastnosti epoksi smole. Na primer, dodatek kremenčevega polnila bo spremenil lomni količnik epoksidne smole in tako vplival na pot širjenja svetlobe. Ustrezna količina polnila iz silicijevega dioksida lahko izboljša prepustnost svetlobe epoksidne smole, vendar lahko prevelika količina polnila povzroči povečanje sipanja svetlobe in zmanjšanje prepustnosti svetlobe. Čeprav je glavna funkcija polnila iz aluminijevega oksida izboljšati zmogljivost odvajanja toplote, bo imelo tudi določen vpliv na optično zmogljivost. Preveč polnila iz aluminijevega oksida lahko zmanjša prosojnost epoksi smole.
3. Aditivni delež: Dodatek nekaterih dodatkov, kot so izravnalna sredstva, lahko izboljša ravnost površine epoksidne smole, zmanjša odboj in sipanje svetlobe ter izboljša optično zmogljivost. Dodatek zaviralcev gorenja ima lahko določen negativen vpliv na prepustnost svetlobe epoksidne smole, zato je treba uravnotežiti učinkovitost zaviralca gorenja in optično zmogljivost.

 

Vpliv na toplotno učinkovitost

1. Delež matrice epoksi smole in utrjevalnega sredstva: Ustrezen delež lahko povzroči, da se epoksidna smola popolnoma strdi in tvori gosto zamreženo strukturo, kar izboljša toplotno stabilnost. Če razmerje ni ustrezno, lahko pride do nepopolnega strjevanja, pri čemer ostanejo nereagirane skupine, kar zmanjša toplotno stabilnost in vpliva na učinkovitost odvajanja toplote LED.
2. Delež polnila: Dodatek toplotno prevodnih polnil, kot je aluminijev oksid, lahko znatno izboljša toplotno prevodnost epoksi smole. Z večanjem deleža polnila se toplotna prevodnost postopoma povečuje. Če pa je delež polnila previsok, bo to privedlo do slabe fluidnosti epoksidne smole, kar ni ugodno za izvedbo postopka kapsuliranja, lahko pa tudi vpliva na druge lastnosti. Zato je treba izbrati ustrezen delež polnila, da dosežemo najboljši učinek odvajanja toplote.
3. Aditivni delež: Dodatek spojilnih sredstev lahko poveča medfazno vezno silo med epoksidno smolo in polnilom, kar izboljša učinkovitost prevodnosti toplote. Nekateri dodatki lahko vplivajo na koeficient toplotnega raztezanja epoksi smole in tako vplivajo na stabilnost delovanja LED v različnih temperaturnih okoljih.

 

Vpliv na mehansko delovanje

1. Delež matrice epoksi smole in utrjevalnega sredstva: Ko je razmerje ustrezno, ima utrjen izdelek visoko trdoto, moč in žilavost. Če je matrice iz epoksidne smole preveč, je strjen izdelek lahko razmeroma mehak in ima nezadostno trdnost; če pa je utrjevalca preveč, je lahko strjen izdelek preveč krhek in ima zmanjšano žilavost.
2. Delež polnila: Ustrezna količina polnila lahko izboljša trdoto in odpornost proti obrabi epoksidne smole, vendar bo prevelika količina polnila zmanjšala žilavost epoksi smole in jo naredila nagnjeno k pokanju. Na primer, dodajanje kremenčevega polnila lahko poveča trdoto epoksidne smole, ko pa je delež polnila previsok, se krhkost materiala poveča in se zlahka poškoduje, če je izpostavljen zunanjim udarcem.
3. Aditivni delež: Sredstva za spajanje lahko povečajo medfazno vezno silo med epoksi smolo in polnilom, s čimer izboljšajo mehanske lastnosti kompozitnega materiala. Vpliv dodatkov, kot so izravnalna sredstva, na mehanske lastnosti je razmeroma majhen, vendar lahko ob nepravilni uporabi vpliva na kakovost strjevanja epoksi smole in s tem na mehanske lastnosti.

zaključek

Glavne sestavine epoksi smole, ki se uporablja za LED enkapsulacija vključujejo matrico epoksidne smole, sredstvo za utrjevanje, polnilo in dodatke itd. Vsaka komponenta ima različne značilnosti in medsebojno delujejo, da skupaj določijo učinkovitost epoksi smole. Različna razmerja komponent pomembno vplivajo na učinek enkapsulacije LED v smislu optične, toplotne in mehanske zmogljivosti. Da bi dosegli najboljši učinek inkapsulacije, je treba natančno nadzorovati deleže vsake komponente epoksidne smole v skladu s posebnimi zahtevami uporabe LED in optimizirati postopek inkapsulacije. V prihodnosti se bodo z nenehnim razvojem tehnologije LED še naprej povečevale zahteve glede učinkovitosti materialov za inkapsulacijo iz epoksi smol. Nadaljnje poglobljene raziskave komponent in lastnosti epoksidne smole ter vpliva razmerij komponent na učinek kapsulacije so velikega pomena za spodbujanje razvoja industrije LED. Hkrati je razvoj novih materialov za inkapsulacijo epoksi smol in optimizacija delovanja obstoječih materialov tudi ena od prihodnjih raziskovalnih usmeritev.