专利名称：有机硅改性脂环族环氧树脂大功率led封装胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED封装胶，具体涉及有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶。
背景技术：
发光二级管(LED)作为第三代半导体照明光源，因其与白炽灯、荧光灯相比各方面均更具优势，被广泛用于照明、辐射光源和显示器等领域。大功率LED使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时会产生损失，很多光线无法从芯片中射到外部。通过在芯片表面涂覆一层折射率相对较高的透明胶层即封装胶，由于该胶层处于芯片和空气之间，从而有效减少光子在界面的损失，提高取光效率。此外，封装胶的作用还包括对芯片进行机械保 护,应力释放,并作为一种光导结构。因此,要求其透光率高、折射率高、热稳定性好、流动性好且易于喷涂。为提高大功率LED封装的可靠性，还要求封装胶具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性。目前大功率LED封装胶主要采用有机硅，但其成本高且粘结性差，降低了新型大功率LED的可靠性，难以满足大功率LED的封装要求。双酚A型环氧树脂具有加入固化剂后储存时间短、短波辐射或高温下易黄变、粘结性差、易开裂、高吸湿性等缺点，更不适合用于大功率LED封装。脂环族环氧树脂由于环氧基直接连接在脂环上，能形成紧密的刚性分子结构，固化后交联密度增大，使得固化后的材料具有较高的热变性温度，分子结构中因不含苯环，表现出良好的耐紫外性能和低吸湿性。有机硅改性的脂环族环氧树脂，因结构中引入Si-O键，固化后更具有透光率高、耐热稳定性好、耐紫外光性强、吸湿性低等优点，更适合用于大功率LED封装。现市售的大功率LED封装胶，大部分由国外进口，如美国道康宁公司、日本信越公司等。宁波德洲精密电子有限公司专利(申请号201010166012. 3，公开号CN101831143A)所述双组份封装胶中环氧树脂为脂环族环氧树脂和双酚A环氧树脂混合物，相比于有机硅改性的脂环族环氧树脂，后者透光率、耐热性及耐紫外光性均更好。
发明内容
本发明的目的是提供一种透明、粘结力强、不易开裂、耐紫外线、耐高温高蚀且耐低温的有机硅改性脂环族环氧树脂封装胶，避免采用成本高的有机硅封装胶，同时克服现有环氧树脂封装胶即脆性、高吸湿性、低透光率、耐紫外性差等缺点，更适合用做大功率LED封装胶，良好的性能、低廉的成本使其可取代国外进口大功率LED封装胶。本发明的内容是有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于该封装胶由A、B两组分构成，经A、B组分按I :(0. 9-1.0)混合后用于施工，其中各组分制备方法如下⑴组分A的制备将质量百分比为95% 97%有机硅改性脂环族环氧树脂、I. 6% 2. 6%活性稀释剂、0. 5% 1%增柔剂、0. 08% 0. 18%消泡剂和0. 02% 0. 10%透明蓝紫染料色浆按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h，混合均匀；⑵组分B的制备将质量百分比为98% 99%混合酸酐固化剂、0. 2% 1%促进剂、0. 5%紫外吸收剂、0. 5%多元醇和0. 01% 0. 09%抗氧化剂按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h，混合均匀。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的有机硅改性脂环族环氧树脂制备方法如下在反应装置中加入脂环族环氧树脂，加热熔融后，加入0. 5% 1%的催化剂三苯基磷与20% 30%的硅树脂中间体，升温至120°C反应4h后，减压蒸馏除去反应生成的水。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的脂环族环氧树脂为4-乙烯基环氧环己烷、3，4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯、3，4-环氧环已基甲基-3，4-环氧环已基碳酸酯、3-环氧乙基-7-氧杂二环[4，1，0]庚烷、双(7-氧杂双环[4. 1.0] 3-庚甲基己二酸酯)、双环戊二烯二环氧化物、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯中的一种或几种。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的娃树脂中间体为甲基苯基娃树脂、甲基娃树脂、低苯基甲基娃树脂、苯甲基娃树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂中的一种或几种。
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按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的活性稀释剂为环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、苄基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、1，4- 丁二醇缩水甘油醚中的一种或几种。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的固化剂为60%-70%甲基六氢邻苯二甲酸酐或六氢邻苯二甲酸酐与30%-40%聚壬二酸酐的混合物。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的促进剂为四甲基溴化胺、四乙基溴化铵、四甲基碘化胺、四乙基碘化胺、四丁基碘化胺、碘化四甲基磷和氯化四苯磷中的一种或几种。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的紫外吸收剂为最大吸收波长在360nm以上的紫外吸收剂。按上述方案的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的抗氧化剂为2，6- 二叔丁基对甲酚，四[P - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或几种。有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，该封装胶具有如下特点(I)外观为透明液体，无离析、颗粒及凝胶，各组分颜色差异明显；(2)在120°C下胶化时间为I. 5 2h,在150°C下胶化时间为0. 8 Ih ; (3)冲击强度大于12. 8 KJ/m2 ； (4)抗弯强度大于14J ；
(5)收缩率小于0. 5% ；(6)玻璃化温度大于423K ；(7)电阻率大于6 X IO13Q m ；(8)冷热冲击-70°C (30min)— 100°C (30min)循环200-300次，无变化；(9)回流焊过两次回流焊(峰值温度260-265°C，时间10-30s)，封装胶无脱落及黄变现象；(10)高温高湿85°C、85%相对湿度、红墨水100°C浸煮Ih或常温浸泡30天，均无渗透。
具体实施例方式下面通过实施例进一步介绍本发明，但是实施例不会构成对本发明的限制。实施例I⑴制备有机硅改性脂环族环氧树脂在反应装置中加入74% 4-乙烯基环氧环己烷，力口热熔融后，加入1%催化剂三苯基磷与25%甲基苯基硅树脂，升温至120°C反应4h后，减压蒸馏除去反应生成的水；
⑵组分A的制备将质量百分比为96. 6%有机硅改性脂环族环氧树脂、2. 6%环氧丙烷丁基醚、0. 6 %增柔剂、0. 14 %消泡剂和0. 06 %透明蓝紫染料色浆按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h至混合均匀；
⑶组分B的制备将质量百分比为98%甲基六氢邻苯二甲酸酐与聚壬二酸酐的混合物、0. 92%四甲基溴化胺、0. 5%紫外吸收剂、0. 5%甘油和0. 08%四[P - (3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h至混合均匀；
⑷A、B两组分按I :0. 95混合后用于施工。 实施例2
⑴制备有机硅改性脂环族环氧树脂在反应装置中加入70% 3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯，加热熔融后，加入1%的催化剂三苯基磷与29%苯甲基硅树脂，升温至120°C反应4h后，减压蒸馏除去反应生成的水；
⑵组分A的制备将质量百分比为96. 8%有机硅改性脂环族环氧树脂、2. 5%环氧丙烷苯基醚、0.5%增柔剂、0. 14%消泡剂和0. 06%透明蓝紫染料色浆按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h至混合均匀；
⑶组分B的制备将质量百分比为98%甲基六氢邻苯二甲酸酐与聚壬二酸酐的混合物、0. 95%四甲基碘化胺、0. 5%紫外吸收剂、0. 5%甘油和0. 05% 2,6- 二叔丁基对甲酚按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h至混合均匀；
⑷A、B两组分按I :0. 95混合后用于施工。
权利要求
1.有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于该封装胶由A、B两组分构成，经A、B组分按I : (0. 9-1. 0)混合后用于施工，其中A组分由有机硅改性脂环族环氧树脂、增柔剂、活性稀释剂、透明蓝紫染料色浆和消泡剂组成，B组分由固化剂、促进剂、紫外吸收剂、多元醇和抗氧化剂组成。
2.如权利要求I所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于各组分制备方法如下⑴组分A的制备将质量百分比为95% 97%有机硅改性脂环族环氧树脂、I. 6% 2. 6%活性稀释剂、0. 5% 1%增柔剂、0. 08% 0. 18%消泡剂和0. 02%~.0.10%透明蓝紫染料色浆按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h，混合均匀；⑵组分B的制备将质量百分比为97% 99%混合酸酐固化剂、0. 20Z0 0. 8%促进剂、0. 5%紫外吸收剂、0. 5%多元醇和0. 01% 0. 09%抗氧化剂按比例称量好，在70-90°C条件下搅拌3-4h，混合均匀。
3.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的有机硅改性脂环族环氧树脂制备方法如下在反应装置中加入脂环族环氧树脂，加热熔融后，加入0. 5 % I %的催化剂三苯基磷与20 % 30 %的硅树脂中间体，升温至.120°C反应4h后,减压蒸懼除去反应生成的水。
4.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的脂环族环氧树脂为4-乙烯基环氧环己烷、3，4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯、.3，4-环氧环已基甲基-3，4-环氧环已基碳酸酯、3-环氧乙基-7-氧杂二环[4，I, 0]庚烷、双(7-氧杂双环[4. I. 0]3_庚甲基己二酸酯)、双环戊二烯二环氧化物、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯中的一种或几种。
5.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的娃树脂中间体为甲基苯基娃树脂、甲基娃树脂、低苯基甲基娃树脂、苯甲基娃树月旨、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂中的一种或几种。
6.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的活性稀释剂为环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、苄基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、1，4- 丁二醇缩水甘油醚中的一种或几种。
7.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的固化剂为60%-70%甲基六氢邻苯二甲酸酐或六氢邻苯二甲酸酐与30%-40%聚壬二酸酐的混合物。
8.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的促进剂为四甲基溴化胺、四乙基溴化铵、四甲基碘化胺、四乙基碘化胺、四丁基碘化胺、碘化四甲基磷和氯化四苯磷中的一种或几种。
9.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的紫外吸收剂为最大吸收波长在360nm以上的紫外吸收剂。
10.如权利要求I和2所述的有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的抗氧化剂为2，6_ 二叔丁基对甲酚，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或几种。
全文摘要
本发明涉及有机硅改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶。其特征在于该封装胶由A、B两组分构成，经A、B组分按1∶(0.9-1.0)混合后用于施工，其中A组分由有机硅改性脂环族环氧树脂、活性稀释剂、透明蓝紫染料色浆、消泡剂和增柔剂组成，B组分由固化剂、促进剂、紫外吸收剂、多元醇和抗氧化剂组成。本发明提供一种透明、粘结力强、不易开裂、耐紫外、耐高温高蚀且耐低温的有机硅改性脂环族环氧树脂封装胶，避免采用成本高的有机硅封装胶，同时克服现有环氧树脂封装胶即脆性、高吸湿性、低透光率、耐紫外性差等缺点，更适合用做大功率LED封装胶。其性能良好、成本低廉、制备工艺简单，国内技术领先，适合工业化大规模生产。
文档编号H01L33/56GK102676107SQ20121017649
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者乔毅, 孔庆茹, 曹祥来 申请人:上海中新裕祥化工有限公司