一种led封装cob树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED封装COB树脂，其按照重量份数主要由以下原料制备：正硅酸乙酯6000～7000；六甲基二硅氧烷1400～1800；乙烯基单封头400～700；苯基封头剂90～270；水4000～6000；酸性催化1000～1500；甲苯3000～5000；碱性催化剂2～4。本发明还公开了所述LED封装COB树脂的制备方法、应用及使用其配置的封装胶。所述LED封装COB树脂，克服了传统树脂只能用于50W以下的COB封装的弊端，可用于500W以内的COB封装，同时不产生黄变、老化、开裂和光衰低的现象。
【专利说明】一种LED封装COB树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED封装C0B芯片保护领域，尤其涉及一种LED封装C0B树脂及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] LED作为绿色、节能光源虽然在这几年得到大力的发展，但其光电转换效率不是很 高，大部分的电能被转换为热能，随着LED功率的提高，其发热量也逐渐的增大，如果产生 的热量不能及时地散发将极大的影响LED的正常工作，缩短其使用寿命。目前市场传统C0B 封装结构主要是采用将大功率或小功率LED芯片集成封装在基板上的方式，基板分为金属 和陶瓷基板，在金属基板上进行大功率和小功率LED芯片集成封装的方式中，由于大功率 LED芯片发热量大、热量集中，以及金属基板上有一介电层（绝缘层），因而存在散热较差 等问题，这些问题最终导致基板发黄发黑、光效降低及光衰增大，从而造成LED产品不能使 用；陶瓷基板虽然无上述问题，但成本较高，光效较低。
[0003] 传统的板上芯片封装（C0B)模块的封装保护工艺通常包括以下步骤：首先，利用 引线键合工艺制造板上芯片封装模块；利用固化胶水或环氧树脂材料等保护封装好的板上 芯片封装模块；将保护好的成品板上芯片封装模块安装到卡片的铣槽中；利用胶水使板上 芯片封装模块固定到卡片。然而，目前常规LED封装C0B树脂只能用于50W以下的C0B封 装，封装50W以上的C0B会出现裂胶、老化和变黄的现象。
[0004] 由此可见，本领域急需一种LED封装C0B树脂，可用于封装大功率的C0B，同时不出 现裂胶、老化和变黄等不良现象。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一在于提出一种LED封装C0B树脂，能够用于封装大功率的C0B， 同时不出现裂胶、老化和变黄等不良现象。为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] -种LED封装C0B树脂，其按照重量份数主要由以下原料制备：
[0007] 正硅酸乙酯 6000?7000 六甲基二硅氧烷 1400?1800 乙烯基单封头 400?700 苯基封头剂 90?270 水 4000?6000 酸性催化剂 1000?1500 甲苯 3000?5000 碱性催化剂 2?4，
[0008] 优选地，所述的LED封装C0B树脂按照重量份数主要由以下原料制备：
[0009] 正硅酸乙酯 6240 六甲基二桂氧焼 1650 乙烯基单封头 500 苯基封头剂 180 水 4500 酸性催化剂 1200 甲苯 3500 碱性催化剂 2.5。
[0010] 其中所述正硅酸乙酯的Si02含量为28% ;优选地，所述苯基封头剂为甲基二苯 基乙氧基硅烷和/或甲基二苯基氯硅烷；所述酸性催化剂为盐酸、浓硫酸和/或醋酸，优选 36%盐酸；所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化锂和/或四甲基氢氧化铵，优选氢氧化钾。 [0011] 其中所述原料六甲基二硅氧烷、乙烯基单封头、苯基封头剂的浓度大于或等于 99 %，甲苯浓度大于或等于98 %。
[0012] 本发明的目的之一还在于提供所述的LED封装C0B树脂的制备方法，其包括以下 步骤：
[0013] 1)水解反应：将六甲基二硅氧烷、乙烯基单封头、苯基封头剂、水和酸性催化剂按 配比投入反应釜中进行搅拌、同时冷凝、升温；往反应釜中加入正硅酸乙酯；再次升温，控 制温度，进行反应；缓慢加入甲苯，继续反应，制得水解产物；
[0014] 2)缩合反应：将上述水解产物抽至缩合釜中，升温，往反应釜中加入碱性催化剂， 控制温度，进行缩合反应，制得缩合产物；
[0015] 以及任选的3)水洗及过滤：将缩合产物留在缩合釜中，控制温度，往釜中加入水 进行洗涤、搅拌、净置分层、排水；将水洗产物通过过滤机过滤一次，制得所述的LED封装 C0B树脂。
[0016] 其中，在步骤1)水解反应中，所述反应釜为装配有调速搅拌、回流冷凝管、加热装 置和分水器的玻璃反应釜；优选地，所述搅拌的转速为200r/min，所述升温设定的温度为 50°C;优选地，当料液温度为40°C时，往反应釜中加入正硅酸乙酯；优选地，所述再次升温设 定的温度为55°C，将温度控制在50±2°C，反应3小时；优选地，继续进行反应2h ;优选地， 反应结束后，停止搅拌，净置分层，排出酸水并关闭底阀。
[0017] 在步骤2)缩合反应中，所述升温设定的温度为65?70°C ;优选地，将温度控制为 65±2°C ;优选地，所述进行缩合反应的时间为1. 5小时。
[0018] 在步骤3)水洗及过滤中，所述控制温度为将油浴加热的温度控制为45°C ;优选 地，所述水的温度为30?40°C，加入水的量为3000重量份；优选地，所述搅拌持续8? lOmin ;优选地，所述水洗重复进行4次，且最后一次水洗时排干水分；优选地，水洗结束后 降温至40°C以下。
[0019] 步骤3)结束后，制得无色透明液体，即所述LED封装C0B树脂，装桶待用，同时取 样测固含量和乙烯基含量，乙烯基M/Q比值为0. 7?0. 85,最优选0. 75。
[0020] 本发明的目的之一还在于提供所述的LED封装C0B树脂在C0B封端中的应用。
[0021] 本发明提供所述LED封装C0B树脂配置的封装胶，所述封装胶通过向所述的LED 封装COB树脂中加入乙烯基硅油合成。所述乙烯基硅油为粘度为45000?55000cps烯基 硅油；优选地，所述的LED封装C0B树脂与乙烯基硅油比例为55 :45。
[0022] 本发明提供的LED封装C0B树脂，克服了传统树脂只能用于50W以下的C0B封装， 封装50W以上的C0B会出现裂胶和容易老化现象的弊端，可用于500W以内的C0B封装，解 决了高功率C0B封装用胶的技术难题，为C0B高功率发展提供了辅助材料的保障。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0024] 实施例1 :本发明LED封装C0B树脂的制备
[0025] 按照以下原料配比进行树脂制备：
[0026] 正硅酸乙酯 6240 六甲基二硅氧烷 1650 乙烯基单封头 500 甲基二苯基乙氧基硅烷 180 水 4500 36% 盐酸 1200 甲苯 3500 氢氧化钾 2.5。
[0027] 其中所述原料六甲基二硅氧烷、乙烯基单封头、苯基封头剂的浓度大于或等于 99 %，甲苯浓度大于或等于98 %。
[0028] 制备步骤如下：
[0029] 1)水解反应：将7K甲基-娃氧烧、乙稀基单封头、甲基-苯基乙氧基娃烧、水和酸 性催化剂按配比投入反应釜中进行搅拌按量投进带调速搅拌、回流冷凝管、加热装置和分 水器的50升玻璃反应釜中，开动搅拌，转速为200r/min，开启冷凝管的冷却水，然后升温， 加热介质温度设置为50°C;当料液温度至40°C时，往反应釜中加入正硅酸乙酯，然后再次升 温，加热介质温度设置55°C。当料液温度升至50°C，开始计时，在50°C温度下反应3小时； 向反应釜中缓慢加入甲苯，在50°C温度下反应2小时；反应结束，停止搅拌，净置分层，制得 水解产物，排出酸性反应液，关好底阀。
[0030] 2)缩合反应：将上述水解物抽至缩合釜中，然后升温，加热介质温度设置70°C ;往 反应釜中加入氢氧化钾，在65°C温度下缩合反应1. 5小时；
[0031] 3)水洗及过滤：将缩合好的物料留在缩合釜中，控制油温45°C，往釜中加入30°C 的纯水3000g进行洗涤，搅拌10分钟、停止搅拌、净置分层，排出水，重复进行4次水洗，最 后一次应尽量分干净水分。水洗结束后停止加热，降温至40°C以下，停止搅拌。将水洗好的 物料通过过滤机过滤一次，得无色透明液体。装桶待用，同时取样测固含量和乙烯基含量。
[0032] 经测量，所制备的LED封装C0B树脂的乙烯基M/Q比为0. 75。
[0033] 实施例2本发明封装胶的制备
[0034] 取本发明实施例1制备的LED封装C0B树脂液1000克于2L玻璃烧瓶中，向所述 的LED封装C0B树脂中加入粘度为50000cps的乙烯基硅油，所述LED封装C0B树脂与乙烯 基硅油比例为55 :45。制得本发明的封装胶。
[0035] 实施例3本发明LED封装C0B树脂配置的封装胶的应用效果
[0036] 将本发明LED封装C0B树脂配置的封装胶与领域内常用的日本信越KER-2500分 别封装在500W C0B上，做成品灯各20盏，安装在车间用于照明，每天晚上18 :30-7 :00点 亮，应用1年后检查。测试结果如表1所示，两者胶体均不开裂、不发黄，光衰均在1. 5%以 下。但本发明的封装胶相对日本信越COB封装胶具有更好的测试结果，且由于本发明的封 装胶制备方法简单，其价格上具有明显优势，具有更好的实用性。
[0037] 表1本发明的封装胶与信越KER-2500进行性能测试，测试结果如下：
[0038]
【权利要求】
1. 一种LED封装COB树脂，其特征在于，按照重量份数主要由以下原料制备： 正硅酸乙酯 6000?7000 六甲基二硅氧烷 1400?1800 乙烯基单封头 400?700 苯基封头剂 90?270 水 4000?6000 酸性催化剂 1000?1500 甲苯 3000?5000 碱性催化剂 2?4。
2. 根据权利要求1所述的LED封装C0B树脂，其特征在于，按照重量份数主要由以下原 料制备： 正硅酸乙酯 6240 六甲基二硅氧烷 1650 乙烯基单封头 500 苯基封头剂 180 水 4500 酸性催化剂 1200 甲苯 3500 碱性催化剂 2.5。
3. 根据权利要求1或2所述的LED封装C0B树脂，其特征在于，所述正硅酸乙酯的Si02 含量为28% ; 优选地，所述苯基封头剂为甲基-苯基乙氧基娃烧和/或甲基-苯基氣娃烧； 优选地，所述酸性催化剂为盐酸、浓硫酸和/或醋酸，优选36%盐酸； 优选地，所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化锂和/或四甲基氢氧化铵，优选氢氧化 钾。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的LED封装C0B树脂的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： 1)水解反应：将六甲基二硅氧烷、乙烯基单封头、苯基封头剂、水和酸性催化剂按配比 投入反应釜中进行搅拌，同时冷凝和升温；往反应釜中加入正硅酸乙酯；再次升温，控制温 度，进行反应；缓慢加入甲苯，继续反应，制得水解产物； 2)缩合反应：将上述水解产物抽至缩合釜中，升温，往反应釜中加入碱性催化剂，控制 温度，进行缩合反应，制得缩合产物； 任选的3)水洗及过滤：将缩合产物留在缩合釜中，控制温度，往釜中加入水进行洗涤、 搅拌、净置分层、排水；将水洗产物通过过滤机过滤一次，制得所述的LED封装COB树脂。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤1)水解反应中，所述反应釜为装配 有调速搅拌、回流冷凝管、加热装置和分水器的玻璃反应釜； 优选地，所述搅拌的转速为200r/min，所述升温设定的温度为50°C ; 优选地，当料液温度为40°C时，往反应釜中加入正硅酸乙酯； 优选地，所述再次升温设定的温度为55°C，将温度控制在50±2°C，反应3小时； 优选地，继续进行反应2h; 优选地，反应结束后，停止搅拌，净置分层，排出酸水并关闭底阀。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤2)缩合反应中，所述升温设定 的温度为65?70°C ; 优选地，将温度控制为65 ±2 °C ; 优选地，所述进行缩合反应的时间为1. 5小时。
7. 根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，在步骤3)水洗及过滤中，所述控 制温度为将油浴加热的温度控制为45°C ; 优选地，所述水的温度为30?40°C，加入水的量为3000重量份； 优选地，所述搅拌持续8?lOmin ; 优选地，所述水洗重复进行4次，且最后一次水洗时排干水分； 优选地，水洗结束后降温至40°C以下。
8. 根据权利要求1-3任一项所述的LED封装COB树脂在COB封端中的应用。
9. 一种由根据权利要求1-3任一项所述的LED封装COB树脂配置的封装胶，其特征在 于，所述封装胶通过向所述的LED封装COB树脂中加入乙烯基硅油合成。
10. 根据权利要求9所述的封装胶，其特征在于，所述乙烯基硅油为粘度为45000? 55000cps的乙烯基硅油；优选地，所述的LED封装COB树脂与乙烯基硅油比例为55 :45。
【文档编号】H01L33/56GK104140534SQ201410367508
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】陈正旺, 刘金明, 黎忠林 申请人:东莞兆舜有机硅新材料科技有限公司