一种led封装用环氧树脂封装材料及其制备方法

文档序号:8441310阅读:464来源:国知局
一种led封装用环氧树脂封装材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及应用于LED的封装材料,具体涉及一种LED封装用环氧树脂封装材料 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在LED(发光二极管)封装中,常见的封装材料多为有机硅和环氧树脂,它们常被 用来保护晶片、键合引线以及底部镀银层免受侵蚀。
[0003] 相对于有机硅材料而言,环氧树脂具有更好的气密性以及粘接性能(环氧树脂对 大多数材料均有良好的粘接性能),可以有效防止镀银层发黑。然而,大多数环氧树脂封装 材料本身硬度过高,且在耐候性方面(耐UV、耐高温、耐冷热冲击等)略有不足,在使用过程 中存在容易发黄、热应力过大而导致封装失效等问题。而有些环氧树脂封装材料虽然在耐 高温性以及透光率方面有所改善,但在耐温度冲击方面则较差,且在紫外-蓝光短波长光 线照射时容易引起发黄现象。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种LED封装用环氧树脂封装材料以及这种 LED封装用环氧树脂封装材料的制备方法,这种环氧树脂封装材料粘度低、透光率高,且耐 热、耐UV以及耐冷热冲击性能优良,可满足白光、蓝光LED封装的性能要求。采用的技术方 案如下:
[0005] 一种LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于由A组分和B组分组成;A组分按 重量计含有环氧树脂混合物100份、抗氧剂〇. 1 - 1份、光稳定剂〇. 1 - 1份、阳离子促进 剂0. 01 - 1份、染料0. 001 - 0. 01份;B组分按重量计由100份酸酐、0. 1 - 1份抗氧剂、 10 - 30份聚己基内酯多元醇和0. 5 - 1份亲核型促进剂组成;A组分中环氧基与B组分中 酸酐的摩尔比为1 : (〇. 95 - 1. 05)。
[0006] 本发明分别制取A组分和B组分后,使用时按比例将A组分和B组分混合,A组分、 B组分的混合比例根据A组分中环氧基的摩尔数与B组分中酸酐的摩尔数之比1 : (0. 95 - 1. 05)确定。
[0007] 优选上述环氧树脂混合物由50 - 90% (重量)的脂环族环氧树脂与10 - 50% (重量)的双酚A型环氧树脂组成。
[0008] 更优选上述脂环族环氧树脂是3, 4-环氧环己烷羧酸3, 4-环氧环己基甲酯(例 如市售牌号:亨斯曼CY-179),双酚A型环氧树脂是粘度为8000 - 20000cpS、环氧当量为 180 - 200、可水解氯含量为0 -lOOppm的双酚A型环氧树脂。
[0009] 优选上述抗氧剂是2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚和3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸正十八烷醇酯中的一种或两者的混合物。LED封装体在使用过程中会发出大量的 热量,晶片结温高达60 - 120°C,环氧树脂在长时间经受高温时,容易引起热黄变,加入抗 氧剂有助于减弱环氧树脂的热黄变现象。
[0010] 优选上述光稳定剂是聚(1-羟乙基-2, 2, 6, 6,-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯 和癸二酸双2, 2, 6, 6-四甲基哌啶醇酯中的一种或两者的混合物。该光稳定剂主要是防止 双酚A型环氧树脂在高温、紫外环境中发生黄变。
[0011] 优选上述阳离子促进剂是三乙酰丙酮铝和三乙酰丙酮锌中的一种或两者的混合 物。金属离子促进剂的存在,有助于提高环氧树脂的耐高温性能。
[0012] 上述染料主要起到着色作用,可采用蓝色有机染料。
[0013] 优选上述酸酐是甲基六氢苯酐和六氢苯酐中的一种或两者的混合物。
[0014] 优选上述聚己基内酯多元醇的结构式如下:
【主权项】
1. 一种LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于由A组分和B组分组成;A组分按 重量计含有环氧树脂混合物100份、抗氧剂〇. 1 - 1份、光稳定剂〇. 1 - 1份、阳离子促进 剂0. 01 - 1份、染料0. 001 - 0. 01份;B组分按重量计由100份酸酐、0. 1 - 1份抗氧剂、 10 - 30份聚己基内酯多元醇和0. 5 - 1份亲核型促进剂组成;A组分中环氧基与B组分中 酸酐的摩尔比为1 : (〇. 95 - 1. 05)。
2. 根据权利要求1所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述环氧树脂 混合物由50 - 90% (重量)的脂环族环氧树脂与10 - 50% (重量)的双酚A型环氧树 脂组成。
3. 根据权利要求2所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述脂环族环 氧树脂是3, 4-环氧环己烷羧酸3, 4-环氧环己基甲酯,双酚A型环氧树脂是粘度为8000 - 20000cps、环氧当量为180 - 200、可水解氯含量为0 - IOOppm的双酚A型环氧树脂。
4. 根据权利要求1所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述抗氧剂是 2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚和3- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯中的一 种或两者的混合物;所述光稳定剂是聚(1-羟乙基-2, 2, 6, 6,-四甲基-4-羟基哌啶)丁二 酸酯和癸二酸双2, 2, 6, 6-四甲基哌啶醇酯中的一种或两者的混合物。
5. 根据权利要求1所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述阳离子促 进剂是三乙酰丙酮铝和三乙酰丙酮锌中的一种或两者的混合物。
6. 根据权利要求1所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述酸酐是甲 基六氢苯酐和六氢苯酐中的一种或两者的混合物。
7. 根据权利要求1所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述聚己基内 酯多元醇的结构式如下:
其中l、m、η均为2 - 10的整数。
8. 根据权利要求1所述的LED封装用环氧树脂封装材料,其特征在于:所述亲核型促 进剂是三苯基膦或四丁基溴化铵。
9. 权利要求1 一 8任一项所述的LED封装用环氧树脂封装材料的制备方法,其特征在 于依次包括下述步骤: (1)制备A组分:按重量计,取环氧树脂混合物100份、抗氧剂0. 1 - 1份、光稳定剂 0. 1 - 1份、阳离子促进剂0. 01 - 1份、染料0. 001 - 0. 01份,并加入到清洁、干燥并具有 循环导热油套的第一反应容器中;然后运行第一反应容器的循环导热油套对第一反应容器 中的物料加热,并对第一反应容器中的物料进行搅拌;搅拌结束后将第一反应容器中的物 料冷却至20 - 35 °C,得到A组分; (2) 制备B组分:按重量计,取酸酐100份、抗氧剂0. 1 - 1份、聚己基内酯多元醇10 - 30份、亲核型促进剂0. 5 - 1份,并加入到清洁、干燥并具有循环导热油套的第二反应容器 中,然后运行第二反应容器的循环导热油套对第二反应容器中的物料加热,并对第二反应 容器中的物料进行搅拌;搅拌结束后将第二反应容器中的物料冷却至20 - 35°C,得到B组 分; (3) 分别存放A组分和B组分; (4) 环氧树脂封装材料的配制:需要对LED进行封装时,按照A组分中环氧基与B组分 中酸酐的摩尔比为1 : (〇. 95 - 1. 05)的比例,将A组分和B组分混合,并搅拌至混合均匀, 得到所需的LED封装用环氧树脂封装材料。
10.根据权利要求9所述的LED封装用环氧树脂封装材料的制备方法,其特征在于:步 骤(1)中,对第一反应容器中的物料加热时,向第一反应容器的循环导热油套通入温度为 80 - 100°C的导热油;步骤(1)中,搅拌速度为1000 - 1500转/分钟,搅拌时间为20 - 30 分钟;步骤(2)中,对第二反应容器中的物料加热时,向第二反应容器的循环导热油套通入 温度为110 - 130°C的导热油;步骤(2)中,搅拌速度为500 - 800转/分钟,搅拌时间为 120 - 150 分钟。
【专利摘要】一种LED封装用环氧树脂封装材料,由A组分和B组分组成;A组分按重量计含有环氧树脂混合物100份、抗氧剂0.1-1份、光稳定剂0.1-1份、阳离子促进剂0.01-1份、染料0.001-0.01份;B组分按重量计由100份酸酐、0.1-1份抗氧剂、10-30份聚己基内酯多元醇和0.5-1份亲核型促进剂组成;A组分中环氧基与B组分中酸酐的摩尔比为1:(0.95-1.05)。本发明还提供上述LED封装用环氧树脂封装材料的一种制备方法。本发明的LED封装用环氧树脂封装材料粘度低,透光率高,耐高温性能优良,耐UV性能优良,耐冷热冲击性能优良,可满足使用环境苛刻的白光、蓝光LED的性能要求。
【IPC分类】C08G59-62, C08K5-07, C08K5-134, C08K5-13, C08G59-42, C08K5-3435, C08L63-00, H01L33-56
【公开号】CN104761871
【申请号】CN201510163665
【发明人】周振基, 周博轩, 罗永祥, 石逸武, 吴本杰
【申请人】汕头市骏码凯撒有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月8日
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