[發(fā)明專利]一種高性能LED封裝用膠的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104531054A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱桂林
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州佳億達(dá)電器有限公司
• 主分類號: C09J183/07
• 分類號: C09J183/07;C09J183/05;C09J11/06;C08G77/20
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電器件的封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高性能LED燈封裝用膠的制備方法。

背景技術(shù)

LED是采用環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅等有機(jī)材料作為封裝介質(zhì)的半導(dǎo)體固態(tài)光源。隨著近幾年LED芯片及材料技術(shù)研發(fā)的突破，LED封裝技術(shù)也得到了突破性的提高。近年來，隨著電子技術(shù)和電子封裝技術(shù)的發(fā)展，對封裝材料性能的要求也越來越高，電子封裝不僅要求封裝材料具有優(yōu)良的電性能、熱性能以及機(jī)械性能，還要求具有高可靠性和低成本，這也是封裝樹脂成為現(xiàn)代電子封裝主流材料的主要原因，其約占整個(gè)封裝材料市場的95％以上。

環(huán)氧樹脂以其優(yōu)良的粘結(jié)性、介電性、密封性、電絕緣性、透明性，成為目前使用最為廣泛的LED封裝用材料。但環(huán)氧樹脂本身的折射率低，而且固化后的環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度高會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力大，從而耐沖擊性能差，脆性大，與內(nèi)封裝界面會發(fā)生分離。為提高環(huán)氧樹脂的性能，對其進(jìn)行改性的研究很多，但由于環(huán)氧樹脂本身性能的限制，長期以來僅限于小功率LED的應(yīng)用。

有機(jī)硅材料的主鏈為Si-O-Si，側(cè)基為甲基，整個(gè)分子鏈呈螺旋狀這種特殊的雜鏈分子結(jié)構(gòu)賦予其許多優(yōu)異性能，如透光率高、熱穩(wěn)定性好、耐紫外光性強(qiáng)、內(nèi)應(yīng)力小、吸濕性低等，所以有機(jī)硅封裝材料受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注，但國內(nèi)目前關(guān)于有機(jī)硅封裝材料的報(bào)道還不是很多，且多依賴進(jìn)口，這直接影響了國內(nèi)功率型LED的價(jià)格和推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種高折射率、高透光率、粘結(jié)力好、韌性和塑性好，可有效提高LED燈的使用壽命的高性能LED封裝用膠。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高性能LED封裝用膠的制備方法，所述制備方法的步驟包括：

①將重量份分別為20～40份的苯基三甲基氧基硅烷、12～30份的二苯基二甲氧基硅烷、8～15份的二甲基二乙氧基硅烷、1～5份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、22～25份的水、5～12份的乙醇、0.1～0.5份的鹽酸進(jìn)行攪拌水解8～15min后，在攪拌條件加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15份的四甲基二乙烯基二硅氧烷反應(yīng)4～8h，120～150℃條件下，減壓蒸餾得到苯基乙烯基硅聚合物；

②將重量份分別為30～60份的所述苯基乙烯基硅聚合物、40～80份的甲基苯基乙烯基硅油、0.1～0.5份的鉑系催化劑，加入反應(yīng)釜，攪拌均勻得A組份；

③將重量份為30～60份的所述苯基乙烯基硅聚合物、50～65份的甲基苯基含氫硅油、1～5份的苯基硅烷、0.1～0.3份的阻聚劑，加入反應(yīng)釜，攪拌均勻得B組份；

④將所述A組份和所述B組份按照質(zhì)量比為1:1進(jìn)行混合并攪拌均勻，經(jīng)減壓排泡后，先于90～100℃下固化0.5～1h，再于130～150℃下固化3～5h，得LED燈封裝用膠。

其中所述的鉑系催化劑為氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物或鉑-甲基苯基聚硅氧烷配合物中的一種。

其中所述的甲基苯基乙烯基硅油由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60～80％的高粘度所述甲基苯基乙烯基硅油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～35％的低粘度所述甲基苯基乙烯基硅油組成。所述的高粘度甲基苯基乙烯基硅油的粘度為6000～10000mpa.s，所述的低粘度甲基苯基乙烯基硅油的粘度為500～800mpa.s。

其中所述的甲基苯基含氫硅油中活性氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4～0.6％。所述的阻聚劑為2,5-二叔基對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚或?qū)αu基苯甲醚中的一種或幾種。

為了提高聚合物的折射率和透光率，需要引入具有大的介質(zhì)極化率、高摩爾折射度和小分子體積的基團(tuán)來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明在苯基乙烯基硅聚合物制備的過程中，引入苯基和甲基這兩種功能性基團(tuán)對聚合物的折射率和透光率進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到最優(yōu)的反應(yīng)配比。此外，帶有環(huán)氧基團(tuán)的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的加入，可以在一定程度上提高聚合物的粘合力，提高膠體與燈架的粘結(jié)力。

在配膠過程中，甲基苯基乙烯基硅油的粘度對封裝膠的內(nèi)聚力影響很大，甲基苯基乙烯基硅油的粘度若過高，大量苯環(huán)的存在，位阻較大，可能會導(dǎo)致封裝膠的交聯(lián)反應(yīng)不完全。少量分子鏈較短、粘度較小的甲基苯基乙烯基硅油的引入可提高交聯(lián)反應(yīng)的程度，提高封裝膠的內(nèi)聚力。