Egenskaper hos epoxiharts som används för LED-inkapsling och inverkan av inkapslingseffekten

 

Med den ständiga utvecklingen av LED-teknik blir dess tillämpningar inom områden som belysning och display allt mer utbredda. Epoxiharts, som ofta används LED inkapsling material, intar en viktig position inom LED-inkapsling på grund av dess goda omfattande egenskaper, såsom hög isolering, god ljusgenomsläpplighet och lämplig mekanisk hållfasthet. Emellertid är prestandan hos epoxiharts nära relaterad till dess komponenter, och olika komponentproportioner kan avsevärt påverka inkapslingseffekten av lysdioder. Därför är djupgående forskning om epoxihartsens komponenter och egenskaper samt komponentproportioners inverkan på inkapslingseffekten av stor praktisk betydelse.

Huvudkomponenter och egenskaper hos epoxiharts som används för LED-inkapsling

Epoxihartsmatris

Epoxiharts är en polymer som innehåller epoxigrupper, som har god vidhäftning, isolering och kemisk korrosionsbeständighet. I LED inkapsling, är det vanligt använda epoxihartset bisfenol A-typ epoxiharts. Dess molekylära struktur innehåller två epoxigrupper, som kan genomgå en tvärbindningsreaktion under inverkan av ett härdare för att bilda en tredimensionell nätverksstruktur. De viktigaste egenskaperna hos epoxihartsmatrisen inkluderar:

1. Adhesion: Det kan fast binda LED-chippet och andra inkapslingskomponenter, vilket säkerställer stabiliteten hos inkapslingsstrukturen.
2. Isolering: Den har ett högt isolationsmotstånd, vilket effektivt kan förhindra uppkomsten av elektriskt läckage och säkerställa en säker drift av lysdioden.
3. Kemisk korrosionsbeständighet: Den har god motståndskraft mot vanliga kemiska ämnen och kan skydda LED-chippet från kemisk korrosion.

Härdningsmedel

Härdaren är en nyckelkomponent som orsakar tvärbindningsreaktionen av epoxihartset. Vanligt använda härdare inkluderar aminhärdare, anhydridhärdare etc. Olika typer av härdare har olika härdningsegenskaper och reaktionsmekanismer.

1. Aminhärdningsmedel: De reagerar med epoxihartset relativt snabbt, och den härdade produkten har hög hårdhet och styrka. Emellertid har aminhärdare relativt stor flyktighet, vilket har en viss inverkan på operatörernas hälsa.
2. Anhydridhärdare: De reagerar med epoxihartset relativt långsamt och kräver härdning vid högre temperatur. Den härdade produkten har bra värmebeständighet och elektrisk isolering, och flyktigheten är relativt liten.

Fyllmedel

Fyllmedlet i epoxihartset spelar huvudsakligen rollen för att förbättra prestanda och minska kostnaderna. Vanligt använda fyllmedel inkluderar kiseldioxid, aluminiumoxid, etc.

1. kiseldioxid: Den har god kemisk stabilitet och isolering, vilket kan förbättra hårdheten och slitstyrkan hos epoxihartset. Samtidigt kan tillsatsen av kiseldioxid också minska krympningshastigheten för epoxihartset och minska spänningen som genereras under inkapslingsprocessen.
2. Aluminiumoxid: Den har en hög värmeledningsförmåga, vilket effektivt kan förbättra epoxihartsens värmeavledningsförmåga. I LED-inkapsling är god värmeavledningsprestanda avgörande för att förbättra livslängden och ljuseffektiviteten hos lysdioder.

tillsatser

Tillsatser inkluderar kopplingsmedel, flamskyddsmedel, utjämningsmedel etc. som spelar en roll för att förbättra specifika egenskaper hos epoxihartset.

1. Kopplingsagenter: De kan förstärka gränsytans bindningskraft mellan epoxihartset och fyllmedlet, vilket förbättrar kompositmaterialets prestanda.
2. Flamskyddsmedel: I vissa tillämpningsscenarier där brandförebyggande krävs, kan tillsats av flamskyddsmedel förbättra epoxihartsens flamskyddande prestanda.
3. Utjämningsmedel: De kan förbättra flytbarheten och ytplanheten hos epoxihartset, vilket gör ytan på den inkapslade LED-lampan slätare och förbättrar den optiska prestandan.

 

Inverkan av olika komponentproportioner på inkapslingseffekten

 

Inflytande på optisk prestanda

1. Andel epoxihartsmatris och härdningsmedel: Olika proportioner påverkar den härdade produktens brytningsindex och transparens. När andelen av epoxihartsmatrisen och härdaren är lämplig har den härdade produkten hög transparens och ett lämpligt brytningsindex, vilket effektivt kan överföra och bryta ljus och förbättra lysdiodens ljuseffektivitet. Om proportionen inte är lämplig kan den härdade produkten vara grumlig eller ha en brytningsindexavvikelse, vilket påverkar lysdiodens optiska prestanda.
2. Fyllmedelsandel: Tillsatsen av fyllmedel kommer att ändra epoxihartsens optiska egenskaper. Till exempel kommer tillsatsen av kiseldioxidfyllmedel att ändra brytningsindexet för epoxihartset, vilket påverkar ljusets utbredningsväg. En lämplig mängd kiseldioxidfyllmedel kan förbättra ljustransmittansen hos epoxihartset, men en överdriven mängd fyllmedel kan leda till en ökning av ljusspridningen och en minskning av ljustransmittansen. Även om aluminiumoxidfyllmedlets huvudsakliga funktion är att förbättra värmeavledningsprestanda, kommer det också att ha en viss inverkan på den optiska prestandan. För mycket aluminiumoxidfyllmedel kan minska genomskinligheten hos epoxihartset.
3. Additiv proportion: Tillsats av vissa tillsatser såsom utjämningsmedel kan förbättra epoxihartsens ytplanhet, minska ljusreflektion och spridning och förbättra den optiska prestandan. Tillsatsen av flamskyddsmedel kan ha en viss negativ inverkan på ljustransmittansen hos epoxihartset, så det är nödvändigt att balansera flamskyddets prestanda och optiska prestanda.

 

Inflytande på termisk prestanda

1. Andel epoxihartsmatris och härdningsmedel: En lämplig proportion kan få epoxihartset att härda helt och bilda en tät tvärbunden struktur, vilket förbättrar den termiska stabiliteten. Om proportionen inte är lämplig kan det leda till ofullständig härdning, med oreagerade grupper kvar, vilket minskar den termiska stabiliteten och påverkar LED:s värmeavledningsprestanda.
2. Fyllmedelsandel: Tillsatsen av värmeledande fyllmedel som aluminiumoxid kan avsevärt förbättra epoxihartsens värmeledningsförmåga. När fyllmedelsandelen ökar, ökar värmeledningsförmågan gradvis. Men när fyllmedelsandelen är för hög kommer det att leda till dålig flytbarhet hos epoxihartset, vilket inte är gynnsamt för genomförandet av inkapslingsprocessen, och kan även påverka andra egenskaper. Därför är det nödvändigt att välja en lämplig fyllmedelsandel för att uppnå bästa värmeavledningseffekt.
3. Additiv proportion: Tillsatsen av kopplingsmedel kan öka gränsytbindningskraften mellan epoxihartset och fyllmedlet, vilket förbättrar värmeledningseffektiviteten. Vissa tillsatser kan ha en inverkan på epoxihartsens värmeutvidgningskoefficient och därmed påverka prestandastabiliteten hos lysdioden i olika temperaturmiljöer.

 

Inflytande på mekanisk prestanda

1. Andel epoxihartsmatris och härdningsmedel: När proportionen är lämplig har den härdade produkten hög hårdhet, styrka och seghet. Om det finns för mycket epoxihartsmatris kan den härdade produkten vara relativt mjuk och ha otillräcklig hållfasthet; medan om det finns för mycket härdare kan den härdade produkten vara för spröd och ha minskad seghet.
2. Fyllmedelsandel: En lämplig mängd fyllmedel kan förbättra hårdheten och slitstyrkan hos epoxihartset, men en överdriven mängd fyllmedel kommer att minska segheten hos epoxihartset och göra det benäget att spricka. Till exempel kan tillsatsen av kiseldioxidfyllmedel öka hårdheten hos epoxihartset, men när fyllmedelsandelen är för hög ökar materialets sprödhet, och det skadas lätt när det utsätts för yttre stötar.
3. Additiv proportion: Kopplingsmedel kan förstärka gränsytbindningskraften mellan epoxihartset och fyllmedlet och därigenom förbättra de mekaniska egenskaperna hos kompositmaterialet. Inverkan av tillsatser som utjämningsmedel på de mekaniska egenskaperna är relativt liten, men om de används felaktigt kan det påverka epoxihartsens härdningskvalitet och därmed påverka de mekaniska egenskaperna.

Slutsats

Huvudkomponenterna i epoxiharts som används för LED inkapsling inkluderar epoxihartsmatrisen, härdare, fyllmedel och tillsatser etc. Varje komponent har olika egenskaper och de interagerar med varandra för att gemensamt bestämma epoxihartsens prestanda. Olika komponentproportioner har en betydande inverkan på LED-inkapslingseffekten när det gäller optisk prestanda, termisk prestanda och mekanisk prestanda. För att erhålla den bästa inkapslingseffekten är det nödvändigt att noggrant kontrollera proportionerna för varje komponent i epoxihartset enligt de specifika tillämpningskraven för lysdioden och optimera inkapslingsprocessen. I framtiden, med den kontinuerliga utvecklingen av LED-teknik, kommer prestandakraven för epoxihartsinkapslingsmaterial också att fortsätta att öka. Ytterligare djupgående forskning om epoxihartsens komponenter och egenskaper samt inverkan av komponentproportioner på inkapslingseffekten är av stor betydelse för att främja utvecklingen av LED-industrin. Samtidigt är utvecklingen av nya epoxihartsinkapslingsmaterial och optimering av prestandan hos befintliga material också en av framtida forskningsriktningar.