發(fā)光二極管封裝用環(huán)氧樹脂的制備及性能研究

李軍

（中國振華集團永光電子有限公司，貴州 貴陽 550000）

發(fā)光二極管封裝用環(huán)氧樹脂的制備及性能研究

李軍

（中國振華集團永光電子有限公司，貴州 貴陽 550000）

發(fā)光二極管是一種新型光源，自身發(fā)光率較高，在進行節(jié)能環(huán)保方面意義重大，是一種新型光源能源。目前，進行封裝表面貼裝元件設計中將發(fā)光二極管技術使用其中，可以提升技術能力，但是我國現(xiàn)階段在這項技術方面存在一定技術問題，材料主要依賴進口，自我研發(fā)能力較差。為了提升技術，我國在這個方面進行一定的實驗和提升，將研究工作進行細分，不斷提升技術水平，保證技術進一步發(fā)展。本文主要針對發(fā)光二極管封裝用環(huán)氧樹脂的制備及性能進行研究。

發(fā)光二極管；封裝用環(huán)氧樹脂；性能研究

發(fā)光二極管技術是一種將電能進行光能轉化的裝置，其本質(zhì)是二極管原件。發(fā)光二級管和普通二極管之間是通過PN結進行連接的，具有單向的導電性。在進行實驗過程中如果給二極管進行加壓（電壓），可以產(chǎn)生自身輻射的熒光，這種光源和傳統(tǒng)光源相比較而言，更加節(jié)能環(huán)保，因此具有較大的研發(fā)價值。

1　發(fā)光二極管概述

1.1發(fā)光二極管優(yōu)勢

更加節(jié)能高效： LED發(fā)光過程中主要依靠的是光電之間的轉換，相較于傳統(tǒng)的發(fā)光材料來講，更加節(jié)能，消耗電能僅相當于傳統(tǒng)照明材料的20%，在節(jié)約能耗方面具有較大優(yōu)勢。另一方面，LED是冷光源，在進行運行過程中產(chǎn)熱較低，采用LED光源代替白熾燈等照明工具在使用中更加具有優(yōu)勢。同時，在進行制造過程中不含汞等有害物質(zhì)，安全性較大。

工作電壓較低：在實際照明中，LED工作電壓較低，主要是通過直流進行驅(qū)動，在安全性方面進行提升。因為在進行工作過程中能耗較低，因此使用壽命在無形中得到一定的增強，在一定程度上可以將成本進行節(jié)約。

體積較小：在制造過程中，因為LED發(fā)光主要是采用晶體管進行管理，因此不需要大型設備進行驅(qū)動，使得整體結構小巧便捷。在實際生產(chǎn)制造中，工藝簡單，主要是將LED進行排列，大小可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)，在制造成本和制造工藝方面更加便捷。

1.2二級掛塑封方式研究

從目前技術條件來講，進行二極管塑封主要包括澆筑塑封、模塑塑封和注射塑封等方式。澆筑塑封主要是通過液體澆筑方式，將液體樹脂混合物注射到模型中，經(jīng)過真空脫泡技術最終固化成型。在進行澆筑塑封過程中，對樹脂質(zhì)量的要求較高，樹脂需要完全液化，這樣才能保證最后成型的LED產(chǎn)品表面光滑，造型美觀。模具塑封主要是通過模塑料在塑封過程中進行加壓，從而將整個模具形狀和整體形狀進行結合，達到需要的效果。在進行模具塑封的過程中，需要模塑中各種混合材料進行加壓重組，這樣的方式適合快速成型設計。注射塑封主要是模仿熱塑料成型方式，通過設備將材料運用到實際中去，通過加熱成型的方式，最終形成模具。

2　環(huán)氧樹脂技術在二極管中要求

2.1環(huán)氧樹脂技術要求

環(huán)氧樹脂作為封裝材料的主要組成部分，對封裝材料性能起到?jīng)Q定性作用。因此需要將環(huán)氧樹脂進行選擇，進一步保證封裝質(zhì)量。具體要求如下：

樹脂透明度需要得到保證：進行環(huán)氧樹脂選擇中需要將透明度進行關注，保證樹脂的透過率，并將樹脂折射率進行實驗，可以將液體環(huán)氧樹脂和未固化的液體通過阿貝折射儀測試折光率，一般來講固化物可以使用拋光的3 mm厚度樣品，以α-溴代萘為接觸介質(zhì)，用阿貝爾折射儀測試樣品20℃時的折光率。

盡量降低環(huán)氧樹脂雜質(zhì)，將樹脂中包含的CR等離子原件會金屬材質(zhì)造成腐蝕的風險進行降低。并且，需要將環(huán)氧樹脂抗擊紫外線的能力進行管理，防止在進行使用過程中二極管因為紫外線等輻射而出現(xiàn)老化變形現(xiàn)象。

對樹脂軟化點和黏合點進行管理：軟化點和黏合點也是需要關注的問題，在進行植被過程中需要將這個點確定在合理范圍內(nèi)，既不能太高也不能過低。過高會造成軟化過度，對整體造型造成影響。過低會出現(xiàn)軟化程度和黏合度不夠的情況，不好成型。

進行LED封裝的環(huán)氧樹脂可以分為一下幾類：一種是雙酚A型和雙酚F型縮水甘油醚環(huán)氧以及氰化物。另一種是線型酚醛型環(huán)氧樹脂，主要是線性環(huán)族環(huán)氧樹脂和線型鄰甲型環(huán)氧樹脂組成。一般來講這些環(huán)氧樹脂應該將環(huán)氧當量設置在1 000左右為宜。如果太低會影響與固化物交聯(lián)密度，使得材料柔韌性不足。而過高會造成環(huán)氧樹脂過軟成型困難。

2.2環(huán)氧樹脂制備方法

現(xiàn)階段常用的環(huán)氧模塑制備方法主要包括：

干式制備方法：這種方法主要是將環(huán)氧樹脂和固化劑等制造材料進行管理，混合使用，將混合好的材料進行后期固態(tài)制作，便于進行運輸和儲存，在使用這種方法的過程中環(huán)氧樹脂需要保持固態(tài)的基本結構。

半硬化備制方法：這種方法主要是將環(huán)氧樹脂和其混合物進行一定的加熱，然后通過降溫處理，使其產(chǎn)生可溶固態(tài)反映，這樣的樹脂可以存放一定的實踐，將原料的運輸時間和運輸條件降低，但是在這個過程中需要對溫度和時間進行掌握，對技術要求較高。

加熱溶解法：將環(huán)形樹脂和各項設備進行混合加熱，使其液化，在此基礎上進行模型制備，可以節(jié)省時間，將制備效果進行提升，進一步控制樹脂成型質(zhì)量。

3　環(huán)氧樹脂在二極管中性能研究

3.1環(huán)氧樹脂透光率研究

圖1　環(huán)氧樹脂透光率曲線

如圖所示，環(huán)氧樹脂在可見光區(qū)（400-700 nm）之間吸收性較弱，樹脂在這個光區(qū)內(nèi)圖透光度較好。而在波長較長的紅色光中透過率是較高的，隨著波長不斷降低，其透光率不斷下降。而環(huán)形樹脂對藍光的吸收也是較弱的，并隨著波長的降低透光度降低，因此在進行環(huán)氧樹脂選擇時需要將透光度進行關注，根據(jù)自身產(chǎn)品需要選擇透光度適合的樹脂，滿足二極管制造的需要。

3.2環(huán)氧當量折射率研究

環(huán)氧樹脂在當量不同情況下對透光率產(chǎn)生影響，如圖所示在當量為500～900之間是折射率在變動，但是這個變動并沒有出現(xiàn)過大的波動，說明環(huán)氧樹脂折光率是較好的。但是在不同當量下，可能會因為固化造成放熱反映，這樣容易在制造中造成氧化變色的情況，因此需要在生產(chǎn)過程中將當量進行嚴格規(guī)范，保證在合理范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)因為當量過高影響生產(chǎn)的情況。

4　結束語

環(huán)氧樹脂技術在二極管制造中占據(jù)較為重要位置，在進行生產(chǎn)中需要將環(huán)氧樹脂制備方法進行研究，根據(jù)產(chǎn)品不同選取適合的制備方式，保證環(huán)氧樹脂的使用安全性和高效性。與此同時需要關注環(huán)氧樹脂的性能，其中較為重要的性能就是透光率和折光率，通過對這些性能的掌握，進一步提升二極管制造的工藝水平，不斷滿足質(zhì)量和外觀的需求，將這項技術進一步推廣，為節(jié)能環(huán)保貢獻力量。

圖2　環(huán)氧樹脂折射率

［1］ 黃云欣.LED封裝用有機硅改性環(huán)氧樹脂的制備與性能［D］.華南理工大學，2012.

［2］ 羅超云.LED用高折射率光學樹脂的制備與性能研究［D］.華南理工大學，2013.

［3］ 趙苗.LED封裝用有機硅材料的制備與性能研究［D］.天津大學，2014.

［4］ 陳旭旺，藺向陽，朱海洋.發(fā)光二極管封裝用環(huán)氧樹脂的制備與性能［J］.高分子材料科學與工程，2016，04：30～35.

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中國石化開發(fā)出聚乙烯用新型鉻系催化劑

中國石油化工股份有限公司開發(fā)出聚乙烯新型鉻系催化劑。它是以水-有機溶劑復合體系作為分散介質(zhì)，硅膠作為載體（質(zhì)量含量為95%～99.9%），鉻化合物作為活性組分（鉻負載質(zhì)量含量為0.1%～5%），有機鋁化合物作為助催化劑，通過浸漬的方式將活性組分負載到載體硅膠上，再經(jīng)過干燥、高溫活化和還原過程得到催化劑產(chǎn)品。該催化劑具有較好的顆粒形態(tài)和較高的聚合活性，產(chǎn)品的密度可調(diào)范圍寬。

球形蒙脫石介孔復合載體和負載型聚乙烯催化劑及其制備方法

中國石化北京化工研究院開發(fā)出一種球形蒙脫石介孔復合載體及其制備方法和負載型聚乙烯催化劑及其制備方法。該球形蒙脫石介孔復合載體含有蒙脫石和二氧化硅膠，且所述球形蒙脫石介孔復合載體的平均粒徑為30～60 μm，比表面積為200～650 m2/g，孔體積為0.5～1.5 mL/g，孔徑分布為雙峰分布，且所述雙峰對應的最可幾孔徑分別為9～12 nm和15～30 nm。應用這種催化劑來催化乙烯的聚合反應時，具有較高的催化活性。

超高分子量聚乙烯催化劑及其制備方法

中國石油化工股份有限公司開發(fā)出一種超高分子量聚乙烯催化劑及其制備方法。該超高分子量聚乙烯催化劑先由鹵化鎂與烴類溶劑反應，再加入醇化合物，與鹵化鎂化合物形成醇鎂化合物，再依次加入給電子體Ⅰ、鹵代烷基鋁、給電子體Ⅱ最后生成中間產(chǎn)物，對中間產(chǎn)物進行超聲波處理后，加入鈦化合物進行載鈦反應，最后干燥制得。在催化劑制備過程中，通過兩種給電子體的配合使用，有效地提高了聚合物的分子量，聚合所得樹脂的黏均分子量可達700萬以上。該催化劑具有活性較高并且反應動力學平穩(wěn)的特點，在聚合過程中易于聚合反應的控制，在1 h的聚合過程中催化劑活性未見明顯衰減。

燕豐 供稿

Preparation and properties of epoxy resin for light emitting diode packaging

TQ323.5

1009-797X（2016）14-0064-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.14.021

李軍（1979-），男，本科學歷，畢業(yè)于貴州大學理工學院，主要研究方向為LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管后部封裝。

2016-06-02