一种操作时间长光衰低的LED有机硅固晶胶的制作方法

文档序号:13607695阅读:931来源:国知局

本发明涉及一种单组分绝缘有机硅固晶胶,特别是涉及一种可操作时间长、常温/高温长期点亮后光衰低的led固晶胶,属于中高端led有机硅胶黏剂领域。

技术背景

固晶又称为diebond或装片。固晶即通过胶体(对于led来说一般是导电胶或绝缘胶)把晶片粘结在支架的指定区域,形成热通路或电通路,为后序的打线连接提供条件的工序。

led固晶胶的使用量虽然很少,但是起作用却是十分重要的,也是led的封装最基础的环节。目前,led上使用的固晶胶分为两大体系:环氧固晶胶、有机硅固晶胶;环氧固晶胶耐温性能较差,易黄变,使用一段时间后光衰严重,影响最终产品的出光效率,降低使用寿命;有机硅固晶胶主要是低折的,其优异的耐温性、电器绝缘性、耐候性使得led产品的性能优势更明显,有机硅固晶胶的市场占有率逐步升高。

目前,国内外的有机硅固晶胶的操作时间普遍较短,耐黄变和光衰性能上虽然比环氧体系优异,但是从市场的需求来看,只是满足了客户最低的需求,客户一直在寻找更长操作时间、高出光率、更低光衰的产品。



技术实现要素:

本发明的目的在于进一步提升有机硅固晶胶的产品性能,满足市场需求,特别是提供一种操作时间长光衰低的led有机硅绝缘固晶胶。该led固晶胶具有更长的操作时间、高出光率、低光衰(常温/高温长期点亮)。

为实现本发明所达到的优良性能,技术方案如下:

这种led固晶胶为单组份加热固化硅氢加成型有机硅胶,按照以下重量份添加原料均匀混合而成:

甲基乙烯基硅树脂75~85份

增韧剂1~3份

交联剂10~15份

粘接剂1~3份

光衰控制剂3~5份

抑制剂0.2~2份

催化剂0.1~0.5份

本发明的有益效果是:通过硅树脂粘度调节产品粘度,未通过加入触变剂调整粘度,进而提高了led产品的出光率;通过加入光衰控制剂,有效降低了led产品常温及高温条件下的光衰率;通过控制抑制剂及催化剂的比例,达到了延长可操作时间。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

进一步,所述甲基乙烯基硅树脂的结构式为:

(me3sio0.5)a(vime2sio0.5)b(sio2)(1)

其中,a=0.4~0.8,b=0.4~0.7,a+b=0.8~1.2;

采用上一步的有益效果是:甲基乙烯基mq树脂为主体,有效提高了固晶胶的整体交联强度,同时可以提高产品粘度,不需要触变剂来调整粘度,达到避免芯片漂移的问题。

进一步,所述增韧剂为甲基乙烯基硅油,端、侧均含有乙烯基,且为至少含有两个乙烯基的有机聚硅氧烷,其结构为:

其中,r1为-vi;r2为-vi或-me,8≧n1≧4,8≧n2≧4。

进一步,上述增韧剂的粘度为5000mpa.s~10000mpa.s,乙烯基含量为0.1~0.5wt%。

采用上一步的有益效果:提高了固晶胶的韧性,避免了胶水固化后开裂的现象。

进一步,所述交联剂为甲基含氢聚硅氧烷,含氢量为0.1~1.5wt%,粘度为10~100mpa.s,所述交联剂为端、侧含有氢键。具体结构式如(3)

其中,k1、k2为-h或-me,并且至少有一个为-h,10≧n1≧0,15≧n2≧9。

进一步,所述粘接剂为结构式如(4)、(5)中的一种或者两种的混合物,混合比例为重量比1:1,

其中,n=6~8。

采用上一步的有益效果是:提高了固晶胶对各种基材的粘接性,保证了芯片的固定。

进一步,所述光衰控制剂为结构式如(6),

其中,10≧m≧3,3≧n≧1;

采用光衰控制剂,有效的降低了led产品常温及高温条件下长期点亮后的光衰,延长了产品的使用寿命。

进一步,所述抑制剂为1-乙炔-1-环己醇、马来酸二乙酯的一或两种混合使用,优选两种复配,复配比例为重量比1:1。

采用上述抑制剂的有益效果是:极大的延长了产品在室温下的可操作时间以及产品的长期储存稳定性,节约了生产成本。

进一步,所述催化剂应该选择铂系催化剂,优选铂—乙烯基硅氧烷配合物,其中铂含量在3000~7000ppm。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明中的原理和特征进行描述,所举实例只是为了对本发明进一步的解释说明,并非用来限定本发明的范围。

本发明所采用的测试过程:

1、操作时间测试方法;

使用自动固晶机在35℃下,将本发明中的固晶胶点胶到2835led空支架上,记录出现拉胶甩胶现象的时间即为操作时间。

2、光衰测试方法;

将上述点胶后的支架放于程序控温烘箱中固化,固化程序:室温下25min升至160℃,160℃保温2h,然后取出降温;

将固晶后的led支架进行plus清洗,让后使用焊线机进行焊线;

经过焊线后的led支架在进行清洗,然后使用德邦9060高折灌封胶封装,按照90℃/1h+150℃/4h固化;

使用光通量测试仪测试制成的led灯珠的初始光通量;

使用led灯珠夹具点亮,分别测试常温和90℃下1000h点亮后的光衰。

实施例1

称取如结构式(1)的甲基乙烯基硅树脂75g,其中a=0.5,b=0.5,a+b=1.0;如结构式(2)的增韧剂(n1=8,n2=6)1g,粘度为10000mpa.s,乙烯基含量为0.1wt%;如结构式(3)的交联剂(n1=10,n2=13)11g,粘度为100mpa.s,含氢量为0.1wt%;如结构式(4)的粘接剂2g;如结构式(6)的光衰控制剂(m=3,n=3)5g;1-乙炔-1-环己醇2g;铂含量为3000ppm铂—乙烯基硅氧烷配合物0.5g,依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。

实施例2

称取如结构式(1)的甲基乙烯基硅树脂80g,其中a=0.7,b=0.4,a+b=1.1;如结构式(2)的增韧剂(n1=6,n2=5)2g,粘度为7500mpa.s,乙烯基含量为0.3wt%;如结构式(3)的交联剂(n1=5,n2=11)13g,粘度为50mpa.s,含氢量为1.0wt%;如结构式(5)的粘接剂(n=7)2g;如结构式(6)的光衰控制剂(m=6,n=2)4g;马来酸二乙酯1g;铂含量为7000ppm铂—乙烯基硅氧烷配合物0.2g,依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。

实施例3

称取如结构式(1)的甲基乙烯基硅树脂85g,其中a=0.5,b=0.7,a+b=1.2;如结构式(2)的增韧剂(n1=6,n2=4)3g,粘度为5000mpa.s,乙烯基含量为0.5wt%;如结构式(3)的交联剂(n1=1,n2=9)15g,粘度为15mpa.s,含氢量为1.5wt%;如结构式(4)的粘接剂1.5g,如结构式(5)(n=6)的粘接剂1.5g;如结构式(6)的光衰控制剂(m=9,n=1)3g;1-乙炔-1-环己醇1g,马来酸二乙酯1g;铂含量为5000ppm铂—乙烯基硅氧烷配合物0.3g,依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。

对比实施例1

称取如结构式(1)的甲基乙烯基硅树脂75g,其中a=0.5,b=0.5,a+b=1.0;如结构式(2)的增韧剂(n1=8,n2=6)1g,粘度为10000mpa.s,乙烯基含量为0.1wt%;如结构式(3)的交联剂(n1=10,n2=13)11g,粘度为100mpa.s,含氢量为0.1wt%;如结构式(4)的粘接剂2g;1-乙炔-1-环己醇2g;铂含量为3000ppm铂—乙烯基硅氧烷配合物0.5g,依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。

对比例1的组分与实施例1的组分相比较,没有使用光衰控制剂。

对比实施例2

称取如结构式(1)的甲基乙烯基硅树脂85g,其中a=0.5,b=0.7,a+b=1.2;如结构式(2)的增韧剂(n1=6,n2=4)3g,粘度为5000mpa.s,乙烯基含量为0.5wt%;如结构式(3)的交联剂(n1=1,n2=9)15g,粘度为15mpa.s,含氢量为1.5wt%;如结构式(4)的粘接剂1.5g,如结构式(5)(n=6)的粘接剂1.5g;如结构式(6)的光衰控制剂(m=9,n=1)3g;n,n,n,n-四甲基乙二胺2g;铂含量为5000ppm铂—乙烯基硅氧烷配合物0.3g,依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。

对比例2的组分与实施例3的组分相比较,对比例的抑制剂换成n,n,n,n-四甲基乙二胺。

实施例1-3及对比例1-2的性能参数测试结果如下表:

通过实施例1、2、3与对比例1比较,配方中加入光衰控制剂,其光衰明显降低;实施例1、2、3与对比例2比较,选用1-乙炔-1-环己醇、马来酸二乙酯为抑制剂,明显大幅度延长了操作时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不是用于限制本发明范围,凡是在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均已该包含在本发明的保护范围之内。

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