LED封装胶的制备及其性能的研究

Vol ．36，No ．5，2014崔宝军等，ＬＥＤ封装胶的制备及其性能的研究收稿日期：２０１４－０６－１８＊基金项目：黑龙江省科学院科研基金项目作者简介：崔宝军（１９７３－），男，辽宁锦州人，副研究员，主要从事有机合成和胶黏剂的研发工作。

前言半导体照明技术是２１世纪最具发展前景的高科技领域之一，其中发光二极管（ＬｉｇｈｔｉｎｇＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓ，简称ＬＥＤ）是其核心技术之一。

ＬＥＤ是一种使用固态、无机半导体产生光源的半导体电子元件。

作为光源，ＬＥＤ的优势体现在三个方面：节能、环保和长寿命。

ＬＥＤ制造过程中需要将芯片等电子元器件按要求进行合理的布置、组装，再利用封装胶使之与环境隔离。

光学级环氧树脂具有高的透光率、折射率，作为ＬＥＤ的封装材料已应用多年［１］。

近年来，随着半导体工业的发展，高亮ＬＥＤ（ＨＢＬＥＤ）是发展的主流，这种芯片需要更高电流的驱动、焊接温度也更高［２］。

由于环氧树脂封装材料暴露在紫外线下或在高温环境下容易发生黄变现象，在高电流下不能提供稳定的光源输出，已不适应ＬＥＤ发展需求［３］。

目前，将有机硅作为封装材料使用已经引起了足够的重视。

作为封装材料，有机硅的重要优势是热力学和光学的稳定性，这种稳定性是由聚合物中Ｓｉ－Ｏ骨架的稳定连接决定的。

在有机硅封装材料的制备过程中，如何尽可能的提高透光率和折光率是决定封装材料品质的两项关键指标［４，５］。

1实验部分１．１主要原料甲基乙烯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、１，１，３，３－四甲基二硅氧烷、二苯基二甲氧基硅烷、１，３，５，７－四甲基环四硅氧LED 封装胶的制备及其性能的研究*崔宝军，陈维君，李刚，宋军军，耿庆生，梁泰硕，王文博（黑龙江省科学院石油化学研究院，黑龙江哈尔滨１５００４０）摘要：研究合成了甲基苯基乙烯基有机硅树脂、甲基苯基氢基有机硅交联剂、配位铂催化剂，再通过优化组合，制备出高透明、高折光率ＬＥＤ封装用有机硅胶黏剂，确定封装胶的凝胶温度１００℃、固化温度１１０．９℃和后处理温度１４２．２℃，固化反应热△Ｈ为－７．７４Ｊ／ｇ。

LED封装用有机硅环氧树脂研究进展有机硅环氧树脂兼具硅树脂与环氧树脂的结构特点，在LED封装应用方面表现出了巨大的潜力。

综述了近年来LED封装用有机硅环氧树脂的合成、固化及性能等方面的研究进展及发展趋势。

标签：有机硅环氧树脂；LED封装；耐老化；粘接有机硅环氧树脂是指分子结构中同时含有有机硅组分和环氧组分的一类有机无机杂化材料。

它兼具了有机硅树脂热稳定性高、耐候性好、表面能低以及环氧树脂粘接强度高、力学性能好的优点，在耐高温涂层及胶粘剂、微电子灌封材料、防腐防污涂层等领域得到了越来越广泛的应用[1～3]。

近年来，随着LED （light-emitting diodes，发光二极管）照明科技的飞速发展，有机硅环氧树脂应用于LED封装材料愈发得到研究者的关注。

本文将着重对基于LED封装应用需求的有机硅环氧树脂的制备、固化及性能进行综述分析。

1 LED封装材料的要求作为长效照明发光器件，LED对于封装材料有着严格的要求，主要表现为以下几点：（1）高透明度：封装材料在可见光波段范围内（400～760 nm）具备高透光率。

（2）优良的耐热老化和耐紫外老化性能：由于LED芯片在发光时会产生大量的热量和短波长射线，这些积聚在LED内部狭小空间的热量会导致温度急剧升高[4]。

封装材料在高温及短波长射线作用下都会引起老化黄变，严重降低LED 的发光效率。

因此封装材料要具备良好的耐老化性能。

（3）高折光指数：LED的芯片材料如GaN等具有很高的折光指数，封装材料的折光指数如果与衬底材料折光指数不匹配，就会导致大量光线被反射消耗，大幅降低发光效率。

因此，提高封装材料的折光指数对于提高LED发光效率意义重大[5]。

（4）良好的力学及粘接性能：封装材料要在LED长时间的使用过程中对芯片提供保护，隔绝芯片与外界的接触，避免湿气、灰尘等的污染。

由于封装材料导致LED失效的原因既包括封装材料本身的开裂也包括封装材料与芯片之间的脱离。

led封装实验报告LED封装实验报告引言：近年来，随着科技的飞速发展，LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明装置，逐渐在各个领域得到广泛应用。

本实验旨在通过对LED封装过程的研究与实践，探究其原理和技术，并对其性能进行评估。

一、实验目的本实验的主要目的是研究LED封装过程中的关键技术和参数，探究其对LED性能的影响，并通过实验数据分析和对比，评估不同封装工艺对LED性能的影响。

二、实验原理LED封装是将LED芯片与外部环境隔离，并提供电气连接和机械保护的过程。

封装过程中的关键技术包括芯片粘合、导线焊接、封装胶固化等。

不同的封装工艺和材料选择会对LED的光电性能产生重要影响。

三、实验步骤1. 芯片粘合：将LED芯片粘贴在导电胶水上，确保芯片与基板之间的良好接触。

2. 导线焊接：将导线焊接到芯片的金属引脚上，以实现电气连接。

3. 封装胶固化：使用特定的封装胶固化装置，对封装胶进行固化，以提供机械保护和光学性能。

四、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析，我们可以得出以下结论：1. 不同的芯片粘合技术会对LED的热导性能产生影响，影响LED的散热效果。

2. 导线焊接的质量直接影响LED的电气连接性能，焊接不良会导致电流传输不畅，影响LED的亮度和稳定性。

3. 封装胶的固化时间和温度对LED的机械保护和光学性能有重要影响，过长或过短的固化时间都会影响LED的稳定性和寿命。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了LED封装的原理和技术，了解了不同封装工艺对LED性能的影响。

同时，我们也认识到在实际应用中，除了封装过程本身，LED的性能还受到其他因素的影响，如芯片质量、散热设计等。

因此，在实际应用中，需要综合考虑多个因素，以实现最佳的LED性能。

六、展望随着科技的不断进步，LED封装技术也将不断创新和完善。

未来，我们可以进一步研究和探索LED封装过程中的新材料、新工艺和新技术，以提高LED的光电性能和应用范围。

LED封装材料研究及发光特性优化LED（Light Emitting Diode）作为一种半导体光源，具有高效节能、寿命长、色彩丰富等众多优点，已经广泛应用于照明、显示、通信等领域。

而在LED的封装过程中，封装材料的选择和设计对于LED的发光特性具有重要影响。

因此，LED封装材料的研究及发光特性的优化是提高LED照明品质和效能的关键之一。

LED的封装材料主要包括封装底板、导热胶、胶水及透镜等。

首先，封装底板的选择对于LED的热释放和散热具有重要作用。

优秀的封装底板应具备良好的导热性能和较低的导热系数，以确保LED芯片的温度在一个合适的范围内，避免温升对发光效果的影响。

在实际应用中，金属铝是常见的封装底板材料，其导热性能较好，并且价格相对较低。

此外，还可以采用复合材料封装底板，如铝基复合材料（Aluminum Based Composite Material），其中添加了碳纤维等导热材料，进一步提高了导热性能。

其次，导热胶是LED封装材料中的重要组成部分，用于固定LED芯片并传导热量。

导热胶的选择应考虑其导热性能、粘接强度和耐高温性能。

常用的导热胶有硅胶和环氧树脂胶。

硅胶通常具有较好的导热性能和耐高温性能，并且易于加工和操作。

然而，硅胶容易老化和分解，导致LED封装过程中的副产物对发光效果产生负面影响。

相比之下，环氧树脂胶具有较好的稳定性和耐久性，但在导热性能上稍逊一筹。

因此，在实际应用中，需要根据LED封装的具体要求平衡导热性能和稳定性，选择合适的导热胶。

胶水在LED封装材料中起到固定和密封的作用。

优秀的胶水应具备良好的粘接强度、耐高温性能和抗紫外线能力。

当前，有机硅胶（Silicone Adhesive）被广泛应用于LED封装过程中。

有机硅胶具有良好的粘接性能和耐高温性能，而且具有较低的介电常数，有助于提高LED的光效。

此外，为了确保LED的密封性，胶水还要具备一定的耐环境腐蚀性，以防止湿度、氧气和化学物质对LED的损害。

led封装点胶工艺及优化方案一、LED封装点胶工艺。

1. 点胶前的准备。

首先呢，得把材料都准备好。

就像做饭得先把食材备齐一样。

对于LED封装点胶，我们要准备好胶水，这个胶水可不能随便选，得根据LED的具体要求，像胶水的黏度、固化时间、透明度之类的都得考虑。

还有点胶设备，要确保它能正常工作，就像汽车出发前得检查好一样。

要检查针头有没有堵塞，气压是不是稳定，这些小细节可不能马虎，不然点胶的时候就会出乱子。

芯片也得处理好，要把芯片放在合适的位置，就像给演员安排好舞台一样。

芯片要干净整洁，不能有灰尘或者杂质，不然胶水粘上去就不牢固或者会影响LED的性能。

2. 点胶过程。

开始点胶的时候，就像画家画画一样，得有个准头。

点胶设备要按照设定好的程序，把胶水准确地滴到芯片或者支架上。

这个滴胶的量很关键，少了的话可能封装不完全，多了呢又会溢出，搞得一团糟。

这就像做菜放盐，多了少了都不行。

点胶的速度也得控制好。

如果太快，胶水可能分布不均匀，就像跑步太快容易摔倒一样；如果太慢呢，效率又太低，就像乌龟爬得太慢赶不上趟儿。

而且在点胶过程中，要保持环境的稳定，不能有太大的震动或者气流干扰，不然胶水可能会滴歪或者滴到不该滴的地方。

3. 点胶后的处理。

点完胶后，要让胶水固化。

这个固化过程就像面包发酵一样，需要合适的温度和时间。

一般会把点完胶的LED放在固化炉里，按照胶水的要求设置好温度和时间。

如果温度太高或者时间太长，胶水可能会变脆或者变色，影响LED的质量；如果温度太低或者时间太短，胶水又不能完全固化，LED就不能正常工作。

固化完成后，还得检查一下点胶的效果。

看看胶水有没有气泡，有没有漏胶的地方，就像检查一件做好的工艺品有没有瑕疵一样。

如果有问题，还得进行修补或者重新点胶。

二、LED封装点胶工艺的优化方案。

1. 胶水的优化。

可以寻找更好的胶水配方。

现在科技发展这么快，说不定就有新的胶水，黏度更合适，固化速度更快而且性能更稳定。

led封装实验报告LED封装实验报告引言LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的光源，具有节能、长寿命、环保等优点，被广泛应用于照明、显示、通信等领域。

LED封装是LED制造过程中的重要环节，直接影响LED的性能和稳定性。

本实验旨在探究LED封装的工艺流程和影响因素，为LED的生产提供参考和指导。

实验目的1. 了解LED封装的工艺流程；2. 探究LED封装中的关键影响因素；3. 分析LED封装对LED性能的影响。

实验材料和仪器1. LED芯片；2. 封装胶；3. 封装模具；4. 封装设备（封装机、烘箱等）；5. 测试仪器（光度计、电流表、电压表等）。

实验步骤1. 准备LED芯片和封装胶；2. 将LED芯片放入封装模具中；3. 加入封装胶并进行封装；4. 将封装后的LED芯片放入烘箱中进行固化；5. 进行LED性能测试，包括光通量、色温、色彩均匀度等指标。

实验结果与分析1. 工艺流程：LED封装的工艺流程主要包括芯片贴合、封装胶注入、固化等环节。

每个环节都对LED的性能产生影响，需要严格控制。

2. 影响因素：封装胶的选择、封装温度、压力等因素都会影响LED的封装质量和性能稳定性。

尤其是封装胶的选择对LED的光通量和色温影响较大。

3. 性能测试：经过封装后的LED进行了性能测试，结果显示封装质量良好，光通量、色温等指标符合要求。

结论LED封装是LED制造过程中的关键环节，对LED的性能和稳定性有着重要影响。

通过本实验，我们了解了LED封装的工艺流程和影响因素，为LED生产提供了参考和指导。

在今后的LED生产中，需要严格控制封装工艺，选择合适的封装胶和工艺参数，以确保LED产品的质量和性能稳定性。

LED封装胶水特性介绍和反应机理封装胶种类：1、环氧树脂 Epoxy Resin2、硅胶 Silicone3、胶饼 Molding Compound4、硅树脂 Hybrid根据分子结构，环氧树脂大体上可分为五大类：1、缩水甘油醚类环氧树脂2、缩水甘油酯类环氧树脂3、缩水甘油胺类环氧树脂4、线型脂肪族类环氧树脂5、脂环族类环氧树脂环氧树脂特性介绍：A 胶：环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，一般为bisphenol A type环氧树脂（DGEBA）B 胶：常见的为酸酐类有机化合物，如：MHHPAEPOXY:Ether Bond 为Epoxy 封装树脂中较弱之键，易导致黄变光衰，A 剂比例偏高导致Ether Bond 偏多，易黄化。

Silicon 树脂则以Si-O 键取代之。

LED对环氧树脂之要求：1、高信赖性（LIFE）2、高透光性。

3、低粘度，易脱泡。

4、硬化反应热小。

5、低热膨胀系数、低应力。

6、对热的安定性高。

7、低吸湿性。

8、对金属、玻璃、陶瓷、塑胶等材质接着性优良。

9、耐机械之冲击性。

10、低弹性率（一般）。

一、因硬化不良而引起胶裂现象：胶体中有裂化发生。

原因：硬化速度过快，或者烘烤度温度不均，导致胶体本身或其与金属材料间蓄积过大之内应力。

处理方法：1、测定Tg 是否有硬化不良之现象。

2、确认烤箱内部之实际温度。

3、确认烤箱内部之温度是否均匀。

4、降低初烤温度，延长初烤时间。

二、因搅拌不良而引起异常发生现象：同一支架上之胶体有部分着色现象或所测得之Tg,胶化时间有差异。

原因：搅拌时，未将搅拌容器之壁面及底部死角部分均匀搅拌。

处理方法：1、再次搅拌。

2、升高A胶预热温度，藉以降低混合粘度。

三、真空脱泡气泡残留现象：真空脱泡时，气泡持续产生。

原因：1、树脂及硬化剂预热过高，导致抽泡过程中硬化剂持续挥发。

2、增粘后进入注型物中之气泡难以脱泡。

处理方法：1、降低树脂预热温度至50~80℃，抽泡维持50 ℃ .2、硬化剂不预热。