1.表干時間:表干時間指的是從A、B組分開始混合攪拌算起,2小時不粘手。表干時間越長,表面光澤度越高。表干時間受溫度濕度影響,我司會根據客戶使用環境相應調節。客戶如有特殊要求,我司技術人員可從30分鐘到3小時表干相應調整。需注意的是,表干時間越短,操作時間越短。
2.硬度與附著力的關聯:附著力相同,硬度越高的膠料越容易由于應力集中而脫離基材;縮合型的灌封膠硬度過低則不耐老化。我司針對這情況,將膠料的硬度控制在10A°左右,附著力的同時膠料性能佳。
3.膠料表面出現紋路:如若客戶使用時出現紋路,原因如下:
①A、B組分沒有充分混合均勻導致固化速度偏差從而產生紋路;
②灌封鋁材底部沒完全密封導致漏膠,膠固化過程中發生移動導致表面不平整;
③膠料臨近表干時發生了移動或震動導致表面不平整才出現以上紋路。
LED封裝的取光效率分析
常規LED一般是支架式,采用環氧樹脂封裝,功率較小,整體發光光通量不大,亮度高的也只能作為一些特殊照明使用。隨著LED芯片技術和封裝技術的發展,順應照明領域對高光通量 LED產品的需求,功率型LED逐步走入市場。這種功率型的LED一般是將發光芯片放在散熱熱沉上,上面裝配光學透鏡以達到一定光學空間分布,透鏡內部填充低應力柔性硅膠。
功率型LED要真正進入照明領域,實現家庭日常照明,其要解決的問題還有很多,其中重要的便是發光效率。目前市場上功率型LED報道的高流 明效率在50lm/W左右,還遠達不到家庭日常照明的要求。為了提高功率型LED發光效率,一方面其發光芯片的效率有待提高;另一方面,功率型LED的封 裝技術也需進一步提高,從結構設計、材料技術及工藝技術等多方面入手,提高產品的封裝取光效率。
一、影響取光效率的封裝要素
1.散熱技術
對于由PN結組成的發光二極管,當正向電流從PN結流過時,PN結有發熱損耗,這些熱量經由粘結膠、灌封材料、熱沉等,輻射到空氣中,在這個過 程中每一部分材料都有阻止熱流的熱阻抗,也就是熱阻,熱阻是由器件的尺寸、結構及材料所決定的固定值。設發光二極管的熱阻為Rth(℃/W),熱耗散功率 為PD(W),此時由于電流的熱損耗而引起的PN結溫度上升為:
T(℃)=Rth×PD。
PN結結溫為:
TJ=TA+ Rth×PD
其中TA為環境溫度。由于結溫的上升會使PN結發光復合的幾率下降,發光二極管的亮度就會下降。同時,由于熱損耗引起的溫升增高,發光二極管亮 度將不再繼續隨著電流成比例提高,即顯示出熱飽和現象。另外,隨著結溫的上升,發光的峰值波長也將向長波方向漂移,約0.2-0.3nm/℃,這對于通過 由藍光芯片涂覆YAG熒光粉混合得到的白色LED來說,藍光波長的漂移,會引起與熒光粉激發波長的失配,從而降低白光LED的整體發光效率,并導致白光色 溫的改變。
對于功率發光二極管來說,驅動電流一般都為幾百毫安以上,PN結的電流密度非常大,所以PN結的溫升非常明顯。對于封裝和應用來說,如何降低產 品的熱阻,使PN結產生的熱量能盡快的散發出去,不僅可提高產品的飽和電流,提高產品的發光效率,同時也提高了產品的可靠性和壽命。為了降低產品的熱阻, 封裝材料的選擇顯得尤為重要,包括熱沉、粘結膠等,各材料的熱阻要低,即要求導熱性能良好。其次結構設計要合理,各材料間的導熱性能連續匹配,材料之 間的導熱連接良好,避免在導熱通道中產生散熱瓶頸,確保熱量從內到外層層散發。同時,要從工藝上確保,熱量按照預先設計的散熱通道及時的散發出去。
2.填充膠的選擇
根據折射定律,光線從光密介質入射到光疏介質時,當入射角達到一定值,即大于等于臨界角時,會發生全發射。以GaN藍色芯片來說,GaN材料的折射率是2.3,當光線從晶體內部射向空氣時,根據折射定律,臨界角θ0=sin-1(n2/n1)。
其中n2等于1,即空氣的折射率,n1是GaN的折射率,由此計算得到臨界角θ0約為25.8度。在這種情況下,能射出的光只有入 射角≤25.8度這個空間立體角內的光,據報導,目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右,因此,由于芯片晶體的內部吸收,能射出到晶體外 面光線的比例很少。據報導,目前GaN芯片的外量子效率在30%-40%左右。同樣,芯片發出的光要透過封裝材料,傳送到空間,也要考慮材料對取光效率的 影響。
所以,為了提高LED產品封裝的取光效率,提高n2的值,即提高封裝材料的折射率,以提高產品的臨界角,從而提高產品的封裝發光效率。同 時,封裝材料對光線的吸收要小。為了提高出射光的比例,封裝的外形好是拱形或半球形,這樣,光線從封裝材料射向空氣時,幾乎是垂直射到界面,因而不再產 生全反射。
3.反射處理
反射處理主要有兩方面,一是芯片內部的反射處理,二是封裝材料對光的反射,通過內、外兩方面的反射處理,來提高從芯片內部射出的光通比例,減少 芯片內部吸收,提高功率LED成品的發光效率。從封裝來說,功率型LED通常是將功率型芯片裝配在帶反射腔的金屬支架或基板上,支架式的反射腔一般是采取 電鍍方式提高反射效果,而基板式的反射腔一般是采用拋光方式,有條件的還會進行電鍍處理,但以上兩種處理方式受模具精度及工藝影響,處理后的反射腔有一定 的反射效果,但并不理想。目前國內制作基板式的反射腔,由于拋光精度不足或金屬鍍層的氧化,反射效果較差,這樣導致很多光線在射到反射區后被吸收,無法按 預期的目標反射至出光面,從而導致終封裝后的取光效率偏低。
我們經過多方面的研究和試驗,研制成一種具有自主知識產權的使用有機材料涂層的反射處理工藝,通過這種工藝處理,使得反射到載片腔內的光線吸收 很少,能將大部分射到其上面的光線反射至出光面。這樣處理后的產品取光效率與處理之前相比可提高30%-50%。我們目前1W白光功率LED的光效可達 40-50lm/W(在遠方PMS-50光譜分析測試儀器上測試結果),獲得了很好的封裝效果。
4.熒光粉選擇與涂覆
對于白色功率型LED來說,發光效率的提高還與熒光粉的選擇和工藝處理有關。為了提高熒光粉激發藍色芯片的效率,熒光粉的選擇要合適,包括 激發波長、顆粒度大小、激發效率等,需全面考核,兼顧各個性能。其次,熒光粉的涂覆要均勻,好是相對發光芯片各個發光面的膠層厚度均勻,以免因厚度不均 造成局部光線無法射出,同時也可改善光斑的質量。
二、結論
良好的散熱設計對提高功率型LED產品發光效率有著顯著的作用,同時也是確保產品壽命和可靠性的前提。而設計良好的出光通道,這里 著重指反射腔、填充膠等的結構設計、材料選擇和工藝處理,可以有效提高功率型LED的取光效率。對功率型白光LED來說,熒光粉的選擇和工藝設計,對光斑 的改善和發光效率的提高也至關重要。
1.清潔:被粘物一定要保持三無(無油、無塵、無水)。粘接前,應使用溶劑(異丙醇、丙酮、無水乙醇)等將材質表面清除干凈,(注意鋁餅表面若有油污或雜質可用金屬清洗劑浸泡,不可使用上述溶劑直接清洗否則會破壞表面膜層)使被粘接表面不留任何油脂,并待其干燥,方可粘合處理。
2.施膠:將適量的膠水滴于被粘物的中間,把氣泡排出,稍用力擠壓后膠液應以剛好覆蓋為宜。
3.光照:使用波峰值為365nm的UVA紫。外線燈光強為透過玻璃不低于4mw/cm2的紫外線強度,光照時應保持發光源從中間向周邊照射,并確認紫外線確實能照射到粘合部位,光照時間應控制在1~3分鐘內,不宜過度照射,否則會使膠層變脆。
■ 產品特性及應用
QK-5883是一種低粘度、低硬度、加熱固化型液體硅橡膠。具有的防潮、密封防水、耐臭氧、耐輻射、耐氣候老化等特性,可在-60~+200℃長期使用,電器性能優良,化學穩定性好。本品固化前為淺藍色液體,在一定溫度下即可固化成低收縮率的彈性體,固化后具有高強度、高韌性、高透明度等特性,耐候性佳,能整體深層次固化。
■ 使用方法
1)清潔:注膠前將模具清理干凈。。
2)固化:將A組份和B組份按1:1(重量比/或體積比)的配比充分混合均勻。(建議用靜態混合器混合用液體機注射不用脫泡)。A/B組份要進行充分混合,如果混合不足可能會造成固化不完全或物理性能減弱。本品使用時允許操作時間與環境溫度有關,環境溫度越高,允許操作時間越短。膠料混合密封后允許操作時間≥0.5小時/25℃。
3)如果在固化過程中發現有氣泡,可將前段固化溫度降低同時延長時間,待基本凝固后再提高溫度,可有效解決氣泡問題。
4)本品易被分子中含P(磷)、S(硫)、N(氮)元素的有機化合物毒化而影響固化,用時須注意清潔,防止雜質混入。以下化學物質可能影響該產品的固化,請在使用前作兼容性試驗。硫及含硫化合物,胺及有機錫等。
二.產品特點
1.雙組分,半流動
2.高溫快速固化
3.耐高低溫性能好
4.導熱且與基材有良好的自粘接性
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三.產品典型用途
1.電子元器件的導熱粘接
2.電源模塊的導熱粘接
3.PTC電子元器件的內層粘接
4.金屬基材與非金屬基材粘接
四.產品使用方法
將粘接基材的表面清洗干凈,然后直接將產品按比例,混合后,真空脫泡處理10-20min。取出膠料灌注或涂敷于需粘接處,然后加熱固化即可。
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五.注意事項
1.實際的固化時間與固化溫度、加熱的類型和效率,以及器件的大小、形狀和熱傳導率有較大的關系。因此,實際使用時,應根據具體情況進行試驗,確定適合的固化溫度和固化時間;
2.本產品硫化前,應避免接觸不飽和的碳氫增塑劑、助焊劑殘余物,以及含胺、磷、硫、砜、砷、有機錫等的有機化合物,否則會造成硅橡膠硫化不完全或甚至不硫化。因此,使用本產品前,建議首行硅橡膠與基材的相容性試驗;
3.本產品未被測試或陳述適用于醫用或藥用;
4.本資料數據僅供參考.
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六.清洗
未固化的硅橡膠,可以使用碳氫化合物,如甲苯或120#汽油進行洗凈,而極性溶劑如酮和醇的化合物是不合適的選擇。
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七.產品包裝
本產品提供兩種包裝桶規格:1KG桶裝和5KG桶裝.
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八.產品貯存及運輸
單組分液體硅橡膠屬于非危險品,可以按照非危險品運輸。
密封保存在陰涼干燥環境中,有效期為6個月。
九.安全須知
液體硅橡膠的主要成份,經國內外多年的應用,證實屬于基本無害的產品,毋須特別的安全措施,使用中僅要求采用一般的工業安全衛生保健條例.
本資料不包括所需的產品安全使用信息,使用前應先閱讀產品說明。如需材料的相關安全數據表可以與我們聯系并索取。
QK-7901是單組份紅色膏狀室溫固化的有機硅粘接密封膠,本品是一種多用途,單組份的密封膠,與多種材料粘結時無需底涂,與空氣中的水分固化成為耐用,有彈性的硅橡膠.對絕大多數金屬無腐蝕.具有的抗冷熱交變性能、耐老化性能和電絕緣性能,的防潮、抗震、耐電暈、抗漏電性能。
本品大的特點是能將塑料制品與金屬,玻璃,塑料,木板,鋁板,電路板,紙板等牢固地粘接起來,且硅膠片表面不需處理.具有優良的耐高低溫性能,可在-60℃—250℃的條件下長期工作一個小時固定,與空氣中水分固化時,24小時內可達到使用要求;完全符合歐盟Reach ROHS指令要求。
典型用途
? 1、蒸氣熨斗、高溫空氣過濾器、高溫烘箱等工業產品的生產蒸氣熨斗、高溫管道的密封。 ?
? 2、電子配件的絕緣及固定用膠。