LED에 실리콘 캡슐화 재료를 선택하는 이유는 무엇입니까?

현재 LED 전자 부품의 일반적으로 사용되는 캡슐화 재료에는 주로 에폭시 수지, 실리콘 및 기타 높은 투명도를 가진 재료가 포함됩니다. 에폭시 수지는 우수한 접착 성능, 전기 절연성, 유전 특성, 저비용 및 쉬운 성형으로 인해 저전력 LED 패키징의 주류 재료가 되었습니다. 그러나 고출력 LED 및 인쇄 회로 기판의 경우, 에폭시 수지의 강한 수분 흡수성, 쉽게 노화되는 특성, 열저항성 및 충격 저항성 부족과 같은 선천적 결함은 LED의 수명에 직접적인 영향을 미치며, 고온 및 단파장 광선 하에서의 색상 변화는 발광 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 고굴절률, 저응력 및 고온 노화 저항성 측면에서 패키징 재료의 요구 사항을 충족하기에는 턱없이 부족하므로, 고출력 LED 패키징 재료에는 적합하지 않습니다.

 

고성능 실리콘 포팅 compounds 및 캡슐화 재료는 높은 투명도, 낮은 내부 응력, 우수한 고온 및 저온 저항성, 수분 절연성, 자외선 및 오존 노화 저항성, 우수한 소수성 및 전기 절연성과 같은 일련의 우수한 특성을 가지며, LED 포팅 및 캡슐화 응용 분야에서 널리 이상적인 선택이 되었습니다.

 

  1. 베이스 글루
  2. Crosslinker
  3. Catalyst
  4. Inhibitors
  5. Tackifier
  6. 강화 필러

LED 성능 요구사항 encapsulation  자료

Different encapsulation forms require different materials. In recent years, LED has been developing in the direction of high power, high energy efficiency, high brightness and high reliability. This puts forward higher requirements for the optical properties, mechanical properties, aging resistance and construction properties of silicone potting and encapsulation materials. Good optical properties can ensure that LED light can be output more effectively, and good mechanical and adhesive properties can make LED chip-sensitive components better protected. Good aging resistance can prolong the service life of LED, and good construction performance 봉지화 화합물 효율을 향상시킬 수 있습니다.

실리콘 소재의 특성

실리콘 재료는 Si-O-Si 결합을 주 사슬로 하고, 실리콘 원자를 통해 다양한 유기 관능기가 곁사슬에 연결된 고분자의 일종입니다.

 

실리콘 재료는 유기 고분자와 무기 재료의 이중 특성을 가지며, 높은 결합 에너지(452KJ/mol), 큰 결합 길이(0.165nm), Si-O 결합 각도(109°), Si-O 결합의 낮은 회전 장애와 사슬 절편의 우수한 유연성, 우수한 열 전도성을 지닙니다.

 

이러한 고유 특성으로 인해 실리콘 고무 재료는 전기 부품 보호를 위한 일련의 우수한 내화학성 특성을 지니고 있습니다: 뛰어난 고온 및 저온 내성으로 -50℃~250℃ 온도 범위에서 작동 가능; 우수한 내노화성(내열성, 자외선 내성, 오존 노화 내성)으로 자연 환경에서 수십 년의 수명; 좋은 발수성으로 표면 에너지가 21-22mN/m2로 매우 낮음; 높은 투광도와 매우 낮은 내부 응력; 라디에이터 누출 밀봉 적용을 위한 우수한 전기 절연성, 진동 차단 적용을 위한 우수한 유연성 등.

실리콘 봉지재의 분류는 무엇인가요? materials

실리콘 봉지재는 용도에 따라 저굴절계수와 고굴절계수의 두 범주로 나눌 수 있으며, 일부 특수 적용 분야에서는 이들 사이에 중굴절계수 제품이 존재하기도 합니다.

 

저굴절계수 봉지재의 굴절률은 1.40 ~ 1.45이며, 대부분이 실리콘 메틸 봉지재입니다. 고굴절계수 실리콘 봉지재의 굴절률은 1.50 ~ 1.55이며, 대부분이 페닐 실리콘 봉지재입니다.

 

그러나 저굴절계수 실리콘 봉지재의 굴절률이 칩의 굴절률과 크게 다르기 때문에 일부 빛이 완전히 칩 내부로 반사되어 광 출력에 영향을 미칩니다.

 

현재, 페닐 함유 비닐 폴리실록산과 수소 함유 폴리실록산의 제조를 통해 고굴절률 봉지재를 얻는 방법이 비교적 성숙하고 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 실리콘 고굴절률 봉지재는 일반적으로 2액형 첨가 가황 시스템을 사용합니다.

실리콘 봉지재의 경화 원리는 무엇인가

Generally, the curing principle of silicone encapsulant material is to use vinyl silicone resin or silicone oil as the base glue, Si-H containing silane oligomer as the crosslinking agent, and platinum complex as the catalyst to form the encapsulant elastomer resists weathering, high or low temperatures, thermal shock and so on. The addition crosslinking room temperature curing reaction occurs between Si-CH=CH2 and Si-H of silicone polymer under the action of the catalyst.

첨가 반응식

실리콘 봉지재의 구성 요소는 무엇인가

실리콘 포팅 및 봉지 원료는 2액형 무색 투명 액체 물질입니다. A성분에는 일반적으로 베이스 글루, 촉매 및 점착증강제가 포함되며, B성분에는 일반적으로 베이스 글루, 가교제 및 억제제가 포함됩니다. 사용 상황에 따라 소량의 강화 필러와 색소를 첨가할 수 있습니다.

1. 기본실란

주로 R-비닐 실리콘 수지 / R-비닐 실리콘 오일, 이는 반응에 참여할 수 있는 비닐기를 제공합니다. R기는 메틸, 페닐, 테트라클로로페닐, 아미노프로필 등이 될 수 있으며, 다양한 기를 연결함으로써 각기 다른 포장 특성을 부여받습니다.

 

일반적인 합성 방법으로는 주로 기능성 실록산 가수분해 축합법, 사이클로실록산 음이온 개환 중합법, 실록산 촉매 평형법 등이 있으며, 트리플루오로메테인 술폰산 및 양이온 교환 수지와 같은 산 촉매를 사용한 양이온 중합을 통해서도 비닐 실리콘 오일이나 실리콘 수지를 제조할 수 있습니다.

2. 가교제

일반적으로 낮은 점도를 가집니다 수소 함유 실리콘 오일 (예를 들어 XJY-702 메틸하이드로실록산, 디메틸실록산 공중합체 시리즈) 또는 실리콘 수지(예를 들어 XJY-8206 비닐 MQ 실리콘 수지), 수소 함유 실리콘 오일의 분자량 및 작용기 분포, 활성 수소 함량과 분포를 제어함으로써 실리콘 포장 소재의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 수소 함유 실리콘 오일의 일반적인 합성 방법은 주로 산성 조건에서의 가수분해 축합 또는 양이온 개환 중합입니다.

3. 촉매

이러한 유형의 반응에서 촉매는 주로 비닐과 활성 수소의 첨가 반응을 촉진하여 빠른 경화를 유도하는 데 사용되며, 일반적으로 백금 및 팔라듐과 같은 착물이 촉매로 사용됩니다. 이 중 촉매 효율이 더 높은 백금 기반 촉매는 10-100 ppm 농도에서 높은 촉매 효과를 나타냅니다.

 

그러나 LED 포장용 실리콘 소재는 투명도와 촉매 활성에 대한 요구가 높습니다. 현재 연구에 따르면, 카르슈테트 촉매와 슈파이어 촉매는 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산, 테트라메틸디비닐디실록산, 메틸 비닐 페닐 사이클로폴리실록산 또는 이소프로판올 용액을 배위 용매로 사용함으로써 실리콘 수지와의 상용성을 높이고 전체적인 성능을 개선하여 현재 실리콘 포장 소재에서 가장 일반적으로 사용되는 합성 촉매가 되었습니다.

4. 억제제

Although the amount used in the reaction system is very small, it plays a crucial role in improving the storage stability of the reaction system, inhibiting the hydrosilylation reaction, and preventing excessive crosslinking. Commonly used inhibitors include ethynyl cyclohexanol, triphenyl propargyl alcohol, heavy metal ion compounds, 6-12-membered cyclic siloxane oligomers containing olefin groups, and benzotriazoles.

에티닐사이클로헥산올

트라이페닐프로파길 알코올

5. 점착제

기판 표면에 반응성 기가 없기 때문에 일반적인 첨가형 실리콘 소재는 기판에 대한 접착력이 약합니다. 포장 소재와 LED 장치 사이에 양호한 밀봉을 유지하기 위해서는 포장 소재가 LED 브래킷 및 바닥판 재료에 대한 우수한 접착성을 가져야 합니다. 재료. 일반적인 해결책은 LED 포장 소재에 점착제를 도입하는 것입니다. 일반적으로 사용되는 점착제로는 실란 커플링제와 실란 커플링제로 개질된(에폭시, 아크릴록시 및 비닐을 포함하는) 폴리실록산이 있습니다. 많은 실험을 통해 실란 커플링제로 개질된 실리콘 점착제가 투명도와 기계적 성질에 영향을 주지 않으면서 기판과의 접착 및 밀봉 성능을 크게 향상시킬 수 있음이 확인되었습니다.

실란 커플링제로 개질된 폴리실록산 점착제

6. 보강 재료

There are mechanical property issues with traditional two-component addition silicone materials, thus it requires reinforcing filler to meet the mechanical properties of packaging materials.

 

Commonly used reinforcing fillers mainly include fumed silica and MQ silicone resin, etc. For the special requirements of LED packaging materials for transparency, currently, the most commonly used silicone packaging material reinforcement filler is MQ silicone resin with good compatibility with the system. MQ silicone resin is a kind of silicone resin containing both monofunctional Si-O chain unit (M) and tetrafunctional Si-O chain unit (Q). MQ silicone resins such as vinyl MQ silicone resin and hydrogen-containing MQ silicone resin have good compatibility with the silicone packaging material system for LEDs and the reinforcement effect is obvious.

 

With the continuous improvement of power and brightness and the rapid development of white LEDs, silicone encapsulation materials have advantageous over EP encapsulation materials. Among them, high-refractive-index silicone packaging materials will be ideal matrix resin for high-power LED packaging. With the continuous breakthrough of technical barriers, the application scope of high-refractive-index silicone packaging materials will continue to expand, and many domestic LED lighting manufacturers will promote and apply it.

XJY 실리콘 - 포팅 컴파운드 및 포장 소재의 최우선 실리콘 원료 공급사 및 포장 소재

XJY Silicones, one of China’s leading silicone MQ resin manufacturers, has 30+ years of R&D and manufacturing experience and 15+ related patents in the silicone industry, also can customize the products according to your potting and encapsulating applications requirements. 

메틸 비닐 VMQ 실리콘

XJY-8206 메틸 비닐 VMQ 실리콘 수지 파우더: 고투명 및 고경도의 실리콘, 첨가형 실리콘 고무 강화 재료
XJY-8206N VMQ 실리콘 오일 용액: LED 봉지 실리카겔, 고투명 및 고내열 실리카겔

가교제: 수소 함유 실리콘 오일

XJY-701 폴리메틸하이드로실록산첨가형 액체 실리콘용 가교제
XJY-702 메틸하이드로실록산, 디메틸실록산 공중합체첨가형 액체 실리콘 고무용 가교제
XJY-705 1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산 (TMCTS): 상온 가황형 실리콘 고무와 가황 성형 실리콘 고무 합성을 위한 특수 가교제
XJY-707 하이드라이드 종말 폴리디메틸실록산 (HPDMS): 액체 실리콘 고무 첨가용 사슬 연장제, 열가황형 실리콘 고무 형성을 위한 가교제

 

XJY-711 하이드라이드 종말 메틸하이드로실록산 디메틸실록산 공중합체: 액체 실리콘용 특수 가교제

 

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