大功率LED封裝膠的介紹

膠是光電行業有機矽膠材料的總稱。由於環氧的抗臭氧能力較弱以致於膠體變黃，影響透光效果，而矽膠材料具有的抗大氣老化、紫外老化等優異性能，在高端的產品應用上環氧樹脂己被LED矽膠材料所取代。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/384909.htm

一、LED封裝膠的分類

1、按分子鏈基團的種類分：可分為甲基系有機矽膠與苯基系有機矽膠。目前LED光電市場上所廣泛應用的大多數是甲基系有機矽膠，苯基系有機矽膠由於成本較高，只在高要求的領域中使用。

2、按使用領域分：可分為LED燈珠封裝用有機矽膠與LED應用產品灌封用矽膠。LED燈珠封裝用有機矽膠包括透鏡填充矽膠和LED固晶矽膠等，LED應用產品灌封用矽膠價格比較低，只要是防水之用，如LED水低燈灌封矽膠、太陽能LED燈密封矽膠、保護矽膠、LED模組透明矽膠等。

3、按硫化條件分：可分為高溫硫化型LED矽膠與室溫硫化型LED矽膠。無論哪一種類型的矽膠，硫化時都不發生放熱現象。高溫硫化矽膠是高分子量的聚矽氧烷(分子量一般為40～80萬)，室溫硫化矽橡膠一般分子量較低(3～6萬)，在分子鏈的兩端(有時中間也有)各帶有一個或兩個官能團，在一定條件下(空氣中的水分或適當的催化劑)，這些官能團可發生反應，從而形成高分子量的交聯結構。

室溫硫化矽橡膠按其硫化機理可分為縮合型和加成型;按其包裝方式可分為雙組分和單組分兩種類型。

二、矽膠使用中常遇到的問題

1.固化後表面起皺

這是因為收縮所引起的，多數情況是因為膠中添加有溶劑型的矽樹脂造成，建議換膠嘗試一下。

2.出現界面層

這個問題也是因為膠所引起，任何兩種不同的材質之間都會出現界面，解決它的唯一辦法就是只有採用同類物質想近的原理，在不能改變另外個材質的時候，改變矽膠與其的親合力。

3.螢光粉發生沉澱

排除是粉的問題，那出現這種情況的膠只能是室溫固化型的，因為在矽膠中為了保持其透光性，折射率等，所以不能添加任何的懸浮劑進去，遇到這些問題的朋友門可以嘗試著換成升溫固化的產品，可以解決這個問題。

4.固化後表面不夠光滑

這是因為膠遇到S、P等中毒引起，需要清洗下模具等系列工具即可。

三、性能特徵

LED矽膠產品的基本結構單元是由矽-氧鏈節構成的，側鏈則通過矽原子與其他各種有機基團相連。

因此，在大功率LED矽膠產品的結構中既含有有機基團，又含有無機結構，這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能於一身。與其他高分子材料相比，LED矽膠產品的最突出性能是：

1.耐溫特性

LED矽膠產品是以矽-氧(Si-O)鍵為主鏈結構的，C-C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子，Si-O鍵的鍵能在LED矽膠中為121千卡/克分子，所以LED矽膠產品的熱穩定性高，高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、不分解。大功率LED矽膠不但可耐高溫，而且也耐低溫，可在一個很寬的溫度範圍內使用。無論是化學性能還是物理機械性能，隨溫度的變化都很小。

2.耐候性

LED矽膠產品的主鏈為-Si-O-，無雙鍵存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。大功率LED矽膠具有比其他高分子材料更好的熱穩定性以及耐輻照和耐候能力。LED矽膠中自然環境下的使用壽命可達幾十年。

3.電氣絕緣性能

LED矽膠產品都具有良好的電絕緣性能，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻係數和表面電阻係數等均在絕緣材料中名列前茅，而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩定的電絕緣材料，被廣泛應用於電子、電氣工業上。LED矽膠除了具有優良的耐熱性外，還具有優異的拒水性，這是電氣設備在溼態條件下使用具有高可靠性的保障。

4.生理惰性

聚矽氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動物體無排異反應，並具有較好的抗凝血性能。

5.低表面張力和低表面能

大功率LED矽膠的主鏈十分柔順，其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氫化合物粘度低，表面張力弱，表面能小，成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。

四、應用

1.LED燈珠上的應用：

在大功率LED、貼片式LED燈珠上，從晶片的固定、白光LED燈珠的上混合螢光粉、透鏡式的填充等都是由LED矽膠所擔任的。

(1)固晶用LED矽膠：晶片固定俗稱固晶膠，常混合銀粉以提高導熱效果，所以市場上稱為固晶銀膠。

(2)LED混螢光粉矽膠：白光LED是由藍光LED晶片表面均勻覆蓋一層**螢光分，藍色光線通過螢光粉以達到白光效果，這就需要用到LED混螢光粉矽膠。

(3)表面填充LED矽膠：在LED燈珠上的表面矽膠目的是保護LED晶片，常見的有大功率LED透鏡內填充、透鏡模封、貼片式平面封裝、COB式大面積不規格封裝等。

2.LED產品上的應用：

LED應用領域非常廣闊，生活照明、交通警示、航天技術、地下作業等都己廣泛使用。LED應用產品上用到的LED矽膠目的是為了防水，以達到保護產品內部電路。常見的有LED顯示屏PCB板保護用的黑色灌封矽膠、LED燈具上用的密封灌封矽膠等。

五、LED矽膠的選擇注意事項

1.添加環氧樹脂

對膠有點常識的人都知道在矽膠中添加環氧後：對PPA的附著會提高，對你的固化沒影響，做MOD時的硬度也能滿足要求，甚至說透光折射都不會有任何的影響。

但它會造成膠層的黃變，這也是為什麼很多做白光的朋友門反應變色的原因(當然引起白光變色還有是因為你們採用了苯基類的矽膠，我們使用的矽膠中分為甲基類和苯基類兩中，最簡單的區別在與甲基類的耐侯性更好，而苯基類的折射率更好)

添加環氧後會很容易造成死燈，這是因為環氧與矽膠在固化時的收縮不一致所造成的，它導致了晶片上引線的脫離。

所以希望大家在選擇膠的時候一定要慎重。

2.添加螢光粉

如果你對矽膠稍有認識，都知道要把硬度做到75HA是多麼困難的事情，當然這裡說的不是矽樹脂，而我們國內很多的同行門就想到了一個辦法，通過在當中添加一些填充物，從而達到要求的硬度，但是這個時候就會出現兩個缺點，一是產品的黏度會升高，很不利於我們的實質操作，另是膠層在固化後發生黃邊，為了控制顏色的發黃，所以添加螢光粉，利用光之間的中和，使大家根本檢測不出，但是這樣的把戲是承受不了時間的考驗的，最多半年或者更近，所有一切都露餡了

以上兩點是很多國產的矽膠和通過改變進口膠來賺取利潤，同時這兩點也是針對甲基類的矽膠，比如大家熟悉的DC-6301 、KER-2500等高硬膠。同時苯基的膠，比如DC6550等，他們是往當中添加大部分的高折射液體，在成本下來的同時也保證了折射率，這是朋友在一味的追求折射率所不能忽視的東西。