Metoder för att säkerställa enhetlig inkapsling av LED-chips med epoxiharts, processsvårigheter och lösningar

 

Med den snabba utvecklingen av LED-teknik har den använts i stor utsträckning inom många områden som belysning, display, bilelektronik etc. Epoxiharts, som ett vanligt använt inkapslingsmaterial för lysdioder, har goda optiska, isolerande och mekaniska egenskaper. Det är dock ingen lätt uppgift att uppnå uniform inkapsling av LED-chips med epoxiharts, som är direkt relaterad till nyckelprestandaindikatorer för lysdioder, såsom ljusjämnhet, värmeavledningsprestanda och långsiktig stabilitet. Därför är det av stor praktisk betydelse att studera hur man säkerställer en enhetlig inkapsling av LED-chips med epoxiharts och löser relaterade processsvårigheter.

Metoder för att säkerställa enhetlighet Inkapsling av LED-chips med epoxiharts

(1) Exakt konsoldesign

1. Rimligt chipplaceringsområde

När du designar fästet bör formen och storleken på chipplaceringsområdet matchas med LED-chippet, och ytan ska vara platt och slät. Detta gör att epoxihartset kan flyta jämnt runt spånet under gjutningsprocessen, vilket undviker lokal ansamling eller tomrum. Använd till exempel högprecisionsformar för att tillverka konsolen för att säkerställa att dimensionsnoggrannheten för spånplaceringsområdet ligger inom ett mycket litet toleransintervall.

2. Design av dräneringsstruktur

Sätt upp dräneringsspår eller hål och andra strukturer på fästet för att styra flödesriktningen för epoxihartset, vilket gör att det kan kapsla in spånet mer enhetligt. Dessa dräneringsstrukturer kan optimeras efter spånets form och position för att säkerställa att epoxihartset smidigt kan täcka alla delar av spånet.

(2) Exakt kontroll av hällningsprocessen

1. Val av dispenserings- eller hällutrustning

Använd dispenseringsmaskiner med hög precision eller hällutrustning, som exakt kan kontrollera hällningsmängden och hastigheten på epoxihartset. Till exempel har en dispenseringsmaskin av skruvtyp högprecisionsdoserings- och kontrollfunktioner, vilket möjliggör mikro- och enhetlig hällning av epoxihartset. Samtidigt är utformningen av utrustningens munstycke också avgörande. En lämplig munstycksform och storlek kan få epoxihartset att flyta ut med en jämn flödeshastighet.

2. Planering av hällningsvägen

Planera en rimlig hällbana enligt strukturen på chipet och fästet. Flerpunkts- eller punkt-för-punkt-gjutningsmetoder kan användas för att säkerställa att epoxihartset flyter jämnt mot spånet från olika riktningar. Var uppmärksam på hällsekvensen och tidsintervallet under hällningsprocessen för att undvika överdriven ackumulering eller dåligt flöde av epoxihartset i ett visst område.

(3) Avgasningsbehandling

1. Vakuumavgasning

Efter att epoxihartset har blandats, lägg det i en vakuumavgasningsmaskin för avgasningsbehandling. I en vakuummiljö kommer bubblorna i epoxihartset att stiga och spricka på grund av den inre och yttre tryckskillnaden, vilket tar bort bubblorna. Avgasningstiden och vakuumgraden måste anpassas rimligt efter egenskaperna och doseringen av epoxihartset. I allmänhet kontrolleras vakuumgraden mellan -0.08 MPa och -0.1 MPa, och avgasningstiden är 10 – 20 minuter.

2. Centrifugal avgasning

Förutom vakuumavgasning kan även centrifugalavgasning användas. Lägg det blandade epoxihartset i en centrifugalanordning, och centrifugalkraften som genereras av höghastighetsrotation gör att bubblorna koncentreras på ytan av epoxihartset och avlägsnar sedan ytskiktet som innehåller bubblor. Hastigheten och tiden för centrifugalavgasning måste också optimeras efter den faktiska situationen.

(4) Kontroll av härdningsprocessen

1. Jämn temperaturfördelning

Under härdningsprocessen är det viktigt att säkerställa en jämn temperaturfördelning i härdningsugnen. Ett temperaturkontrollsystem med hög precision och en bra värmeledningsdesign kan användas för att möjliggöra att epoxihartset värms upp jämnt under härdningsprocessen. Använd till exempel en härdningsugn med varmluftscirkulationssystem, vilket kan göra temperaturen i ugnen mer enhetlig och undvika ojämn härdning av epoxihartset på grund av för höga eller låga lokala temperaturer.

2. Lämplig härdningshastighet

Kontroll av härdningshastigheten kan också påverka den enhetliga inkapslingseffekten av epoxihartset. En för hög härdningshastighet kan göra att epoxihartset härdar innan det har flödat helt och kapslat in chipet, medan en för låg härdningshastighet påverkar produktionseffektiviteten. Beroende på epoxihartsens formulering och egenskaper, välj en lämplig härdningstemperaturkurva och tid för att göra det möjligt för epoxihartset att slutföra härdningsprocessen inom en lämplig tid och enhetligt kapsla in chipet.

 

Vanliga processsvårigheter

(1) Bubbelproblem

1. Orsaker till bubbelgenerering

Bubblor kan genereras under blandning, hällning och härdning av epoxihartset. Till exempel kommer ojämn omrörning under blandningsprocessen att introducera luft och bilda bubblor; för hög hällhastighet eller felaktig hällmetod kommer också att föra in luft i epoxihartset; dessutom kommer ytspänningen och viskositeten hos själva epoxihartset också att påverka genereringen och avlägsnandet av bubblor.

2. Inverkan av bubblor på enhetlig inkapsling

Närvaron av bubblor kommer att förstöra enhetligheten hos epoxihartset, vilket resulterar i tomrum eller håligheter runt chipet, vilket påverkar LED:s optiska prestanda och värmeavledningsprestanda. Samtidigt kan bubblorna expandera eller brista under härdningsprocessen, vilket ytterligare påverkar inkapslingseffekten och inkapslingskvaliteten hos epoxihartset.

(2) Fluiditetsproblem för epoxiharts

1. Orsaker till otillräcklig vätska

Epoxihartsens fluiditet påverkas av många faktorer, såsom temperatur, viskositet, formulering etc. Om viskositeten hos epoxihartset är för hög blir det svårt att flyta jämnt runt spånet under gjutningsprocessen, vilket resulterar i ojämn inkapsling. Dessutom kommer en för låg omgivningstemperatur också att minska epoxihartsens flytbarhet, vilket gör det svårt att helt fylla mellanrummen mellan chipet och fästet.

2. Utmaningar av vätska till enhetlig inkapsling

Otillräcklig fluiditet gör att epoxihartset bildar lokal ansamling runt chipet eller inte täcker chipet helt. Detta problem är mer framträdande speciellt för vissa marker eller konsoler med komplexa strukturer. Detta kommer inte bara att påverka lysdiodens optiska prestanda, utan också leda till ojämn bindningskraft mellan chipet och epoxihartset, vilket minskar inkapslingens tillförlitlighet.

(3) Chippositionsavvikelse

1. Orsaker till positionsavvikelse

Under hällningsprocessen av epoxihartset kan spånet avvika från sin position på grund av vätskans slagkraft eller ytspänningen. Dessutom kan härdningskrympningen eller ojämnheten hos formbindningslimmet under formbindningsprocessen också orsaka positionsförändring av spånet.

2. Inverkan av positionsavvikelse på enhetlig inkapsling

Avvikelsen i chippositionen kommer att göra att epoxihartset blir ojämnt inkapslat runt chipet. Det kan leda till att epoxihartset blir för tjockt i vissa delar och för tunt eller till och med inte kan täcka i andra delar. Detta kommer att allvarligt påverka den optiska och elektriska prestandan hos lysdioden och minska produktens konsistens och tillförlitlighet.

(4) Ojämn härdning av epoxiharts

1. Orsaker till ojämn härdning

Ojämn härdning kan orsakas av ojämn temperaturfördelning i härdningsugnen, ojämn formulering av epoxihartset eller felaktig kontroll av härdningshastigheten. Dessutom kan skillnaden i värmeledningsförmåga mellan chipet och konsolen också leda till olika härdningshastigheter för epoxihartset i olika delar.

2. Konsekvenser av ojämn härdning för enhetlig inkapsling

Ojämn härdning kommer att göra att epoxihartset bildar olika hårdhet och densitet runt chipet, vilket påverkar dess skyddande och stödjande effekter på chipet. Samtidigt kan det också leda till inkonsekvent bindningskraft mellan epoxihartset och chipet och fästet, och problem som sprickbildning eller flagning kommer sannolikt att uppstå under långvarig användning.

 

Lösningar

(1) Lösningar på bubbelproblemet

1. Optimera blandningsprocessen

När du blandar epoxihartset, använd en lämplig omrörningsmetod och hastighet för att säkerställa att epoxihartset är helt blandat utan att föra in för mycket luft. En metod för låghastighetsomrörning och förlängning av omrörningstiden kan användas, och försök att undvika våldsamma omrörningsaktioner under omrörningsprocessen. Dessutom kan komponenterna i epoxihartset förvärmas före blandning för att minska dess viskositet och förbättra blandningseffekten.

2. Förbättra hällprocessen

När du häller epoxihartset, kontrollera hällhastigheten för att undvika att luft kommer in på grund av för snabb hällning. En långsam och enhetlig hällmetod kan användas, och pausa på lämpligt sätt under hällningsprocessen för att tillåta epoxihartset att flyta helt och släppa ut bubblorna. Välj samtidigt lämplig hällutrustning och munstycken för att säkerställa att epoxihartset kan flyta smidigt runt spånet.

3. Stärk avgasningsbehandlingen

Förutom den tidigare nämnda vakuumavgasningen och centrifugalavgasningen kan en lämplig mängd skumdämpare även tillsättas epoxihartset. Skumdämparen kan minska ytspänningen på epoxihartset, vilket gör det lättare för bubblorna att spricka och tas bort. Var dock uppmärksam på mängden skumdämpare som tillsätts, eftersom för mycket skumdämpare kan påverka epoxihartsens prestanda.

(2) Lösningar på fluiditetsproblemet med epoxiharts

1. Justera epoxihartsformuleringen

Justera sammansättningen av epoxihartset för att minska dess viskositet och förbättra dess flytbarhet. En lämplig mängd utspädningsmedel kan tillsättas eller en lågviskös epoxihartsmatris kan väljas. Men när du justerar formuleringen, var uppmärksam på att bibehålla de andra egenskaperna hos epoxihartset, såsom optiska, mekaniska och härdande egenskaper.

2. Kontrollera omgivningstemperaturen

Innan du häller epoxihartset, förvärm epoxihartset och inkapslingsmiljön till en lämplig temperatur för att förbättra epoxihartsens flytbarhet. Generellt sett kommer en ökning av temperaturen att minska viskositeten hos epoxihartset och öka dess flytbarhet. Men var uppmärksam på att kontrollera temperaturen inom ett rimligt intervall för att undvika för tidig härdning eller prestandaförsämring av epoxihartset på grund av för hög temperatur.

3. Optimera konsolstrukturen

Optimera strukturen på fästet för att minska motståndet mot flödet av epoxihartset. Minska till exempel de skarpa hörnen och utsprången på fästet för att epoxihartset ska flyta jämnare. Samtidigt kan vissa hjälpflödesstrukturer, såsom avledningsspår eller hål, ställas in på fästet.

(3) Lösningar på problemet med chippositionsavvikelse

1. Förbättra formbindningsprocessen

Förbättra precisionen och stabiliteten i formbindningsprocessen för att säkerställa att chipet är stadigt fixerat på fästet. Använd högprecisionsformbindare och högkvalitativt formbindningslim, kontrollera utmatningsmängden och positionen för formbindningslimmet och säkerställ chipets exakta position innan du häller epoxihartset. Dessutom kan lämplig härdningsbehandling utföras efter formbindning för att förbättra styrkan hos formbindningslimmet och förhindra att spånet avviker under efterföljande processer.

2. Optimera hällprocessen

När du häller epoxihartset, kontrollera hällhastigheten och riktningen för att minska vätskans slagkraft på chipet. Flerpunktshällning eller steg-för-steg gjutningsmetoder kan användas för att göra epoxihartset jämnt fördelat runt chipet och undvika spånavvikelse orsakad av överdrivet lokalt tryck. Samtidigt kan vinkeln på fästet justeras på lämpligt sätt under gjutningsprocessen för att epoxihartset ska kunna flyta mer naturligt runt chipet.

(4) Lösningar på problemet med ojämn härdning av epoxiharts

1. Optimera härdningsutrustningen

Använd härdningsutrustning med hög precision för att säkerställa en jämn temperaturfördelning i härdningsugnen. En härdningsugn med temperatursensor och ett återkopplingsstyrsystem kan användas för att övervaka och justera temperaturen i ugnen i realtid. Samtidigt, underhåll och kalibrera härdningsutrustningen regelbundet för att säkerställa noggrannheten i dess temperaturkontroll.

2. Justera epoxihartsformuleringen

Optimera formuleringen av epoxihartset för att göra dess härdningsreaktion mer enhetlig. En härdare med en relativt stabil härdningshastighet kan väljas och mängden härdare kan rimligen justeras. Dessutom kan vissa tillsatser som främjar likformig härdning, såsom latenta härdare eller kopplingsmedel, också tillsättas.

3. Kontrollera härdningsprocessen

Under härdningsprocessen, kontrollera härdningstemperaturen och tiden strikt och arbeta enligt härdningskurvan för epoxihartset. En segmenterad härdningsmetod kan användas, utför först förhärdning vid en lägre temperatur för att möjliggöra att epoxihartset initialt härdas och bilda en viss hållfasthet, och utför sedan fullständig härdning vid en högre temperatur för att säkerställa att epoxihartset är jämnt härdat runt chipet.

Slutsats

Att säkerställa uniformen inkapsling av LED-chips med epoxiharts är en nyckellänk i LED-inkapslingsprocessen, som direkt påverkar prestanda och tillförlitlighet hos lysdioder. Genom metoder som exakt konsoldesign, kontroll av hällprocessen, avgasningsbehandling och kontroll av härdningsprocessen kan enhetligheten i epoxihartsinkapslingen effektivt förbättras. Samtidigt, för vanliga processsvårigheter, såsom bubbelproblem, fluiditetsproblem av epoxiharts, spånpositionsavvikelse och ojämn härdning, kan motsvarande lösningar användas för att ytterligare förbättra inkapslingskvaliteten. I faktisk produktion är det nödvändigt att kontinuerligt optimera inkapslingsprocessen och stärka kvalitetskontrollen för att möta marknadens efterfrågan på högkvalitativa LED-produkter och främja en hållbar utveckling av LED-industrin. I framtiden, med den kontinuerliga utvecklingen av LED-teknik och den kontinuerliga expansionen av applikationsområden, kommer kraven på epoxihartsinkapslingsprocessen att bli högre och högre. Kontinuerlig teknisk innovation och forskning behövs för att anpassa sig till industrins utvecklingsbehov.

För mer om att välja det bästa epoxilimmet för metall till plast kan du göra ett besök hos DeepMaterial på https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ för mer info.