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1、,2009,23(1):47~50技术进展SILICONEMATERIAL3LED封装用有机硅材料的研究进展33杨雄发,伍川,董红,蒋剑雄,邱化玉,来国桥(杭州师范大学有机硅化学及材料教育部重点实验室,杭州310012)摘要:介绍了发光二极管(LED)的特点及对封装材料的性能要求,指出了现有LED封装材料环氧树脂的不足,综述了近年来有机硅改性环氧树脂LED封装材料、有机硅LED封装材料的研究进展。关键词:LED,封装材料,有机硅,环氧树脂,乙烯基硅树脂,加成型液体硅橡胶+中图分类号:TQ433.438文献标识码:A文章编号:1009-4369(2009)01-0047-04人类
2、自跨入21世纪以来,能源问题日益严为迅速热膨胀所产生的应力造成开路而失效。因重,我国能源形势也非常严峻。节约能源与开发此,随着LED研发的飞速发展,对封装材料的新能源同等重要;而节约能源则更经济、更环要求也越来越高,环氧树脂已不能完全满足保,应放在首位。当前,照明约占世界总能耗的LED的封装要求。本文主要介绍了近年来有机20%左右。若用能耗低、寿命长、安全、环保的硅在LED封装材料中的应用进展。光源取代低效率、高耗电量的传统光源,无疑将1有机硅改性环氧树脂LED封装材料带来一场世界性的照明革命,对我国的可持续发展更具有战略意义。采用有机硅改性环氧树脂作封装材料,可提超高亮度的发
3、光二极管(LED)消耗的电能高封装材料的韧性和耐冷热性,降低其收缩率和仅是传统光源的1/10,具有不使用严重污染环热膨胀系数。最直接的方法是先制备有机硅改性境的汞、体积小、寿命长等优点,首先进入工业环氧树脂,然后硫化成型获得LED封装材料。设备、仪器仪表、交通信号灯、汽车、背光源等D1A1Haitko等人用4-乙烯基环氧己烷在硫酸特种照明领域[1]。随着超高亮度LED性能的改铑催化下与三(二甲基硅氧基)苯基硅烷、二进,功率型LED有望取代白炽灯等照明光源,(二甲基硅氧基)二苯基硅烷、1,7-(二甲基硅成为第四代照明光源。氧基)-3,3,5,5-四苯基四硅烷等反应,得到有功率型L
4、ED器件使用的封装材料要求折射机硅改性环氧树脂,然后硫化成型,获得具有优率高于115(25℃)、透光率不低于98%(波长良的耐冷热冲击性能和耐辐射性能、高透光率、[4]400~800nm,样品厚度1mm)。目前,普通热膨胀系数与芯片相近的LED封装料。LED的封装材料主要是双酚A型透明环氧树脂。K1Kodama等人用带环氧基的硅氧烷在碱性催化随着白光LED的发展,尤其是基于紫外光的白剂催化下水解缩合,制得有机硅/环氧树脂低聚+物,该材料硫化成型后的突出优点是Na、光LED的发展,需要外层封装材料在保持可见+--6光区高透明性的同时能够对紫外光有较高的吸收K、Cl等离子的质量分数
5、低于2×10,具有优良的绝缘性能;此外,该材料的邵尔D硬度率,以防止紫外光的泄漏;另外,封装材料还需[2-3]具有较强的抗紫外光老化能力。环氧树脂长期使用后,在LED芯片发射的紫外光照射下会收稿日期:2008-06-11。作者简介:杨雄发(1978—),男,博士,助理研究员,主不可避免地发生黄变现象,导致其透光率下降,要从事有机硅化学与材料研究。降低LED器件的亮度。另外,环氧树脂的热阻3基金项目:国家高技术研究发展计划专项经费(2006AA03A134)和杭州师范大学引进人才资助项目高达250~300℃/W,散热不良会导致芯片结(D04192301)。点温度迅速上升33联系人
6、,E2mail:fgeorge@21cn1com。,从而加速器件光衰,甚至会因·48·第23卷达35度,粘接性能良好,经-20℃/120℃冷热和收缩率,日本信越化学公司将含硅羟基的乙烯[5]循环冲击100次也不开裂。为了改善这类基硅树脂、含氢硅油及少量有机硅弹性体加入环LED封装料的耐热性和导热性,常添加粒径小氧树脂中,使用铂系催化剂催化硅氢加成反应,于400nm的无机填料,如石英粉、单晶硅、铝烷氧基或酰基或硅羟基铝化物作环氧固化剂,经[6-8]粉、锌粉、玻璃纤维等。H1Ito等人将粒径注塑成型后获得折射率高达1151、邵尔A硬度5~40nm的二氧化硅和粒径5~100nm的球形
7、70度、不吸尘、低模量、低收缩率的LED封装玻璃粉加入到有机硅改性环氧树脂中,硫化成型材料;而且该封装材料经-40℃/120℃冷热冲[14-15]后材料的透光率可达9517%(25℃),折射率为击1000次不开裂。1153~1156(样品厚1mm,波长58913nm),此外,为了节约成本、简化工艺流程,D1-6-1线膨胀系数为40×10K左右,经200次A1Haitko直接用有机硅酸酐固化环氧树脂,制-25℃/125℃冷热冲击后损坏率仅4%得有机硅改性环氧树脂LED封装材料。这种封[8]~1