CN102391652A

CN102391652A - 一种led芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺

Info

Publication number: CN102391652A
Application number: CN2011103041230A
Authority: CN
Inventors: 徐子旸
Original assignee: CHANGSHU CITY GUANGDA ELECTRIC APPLIANCE Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU CITY GUANGDA ELECTRIC APPLIANCE Co Ltd
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明公开了一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，该制备工艺主要包括如下步骤：a）选材，b）分料制备，c）混料，d）真空脱泡，e）硫化处理，f）固化，g）成品包装。本发明揭示了一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，该工序安排合理，工艺环节简便，制得的有机硅橡胶能充分满足各种功率的LED芯片的封装要求，具有较高的强硬度、透光性、抗冷热性以及韧性；同时，在有机硅橡胶的制备过程中硫化进程流畅，凝胶时间易于控制，并且不会滋生有害物质，是一种高效环保的材料制备工艺。

Description

一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种芯片封装方法，尤其涉及一种高效、快捷的LED芯片封装方法，属于LED芯片封装技术领域。

背景技术

芯片封装技术就是将芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触，防止外界对芯片的损害的一种工艺技术。空气中的杂质和不良气体，乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路，进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展，电子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展，因此芯片元件的封装形式也不断得到改进。

目前，通用的LED芯片封装材料大多采用透明环氧树脂为主体的有机材料，该材料具有较高的粘度和强硬度，但在散热性、冷热冲击性、透光性以及韧性等方面的表现较差，无法满足功率型LED芯片的性能要求，影响LED的使用寿命。国内外很多企业都致力于开发一种具有高强度、高透光率、高韧性、强散热的LED封装材料，围绕有机硅橡胶材质进行了深入的研究，并取得了较大的进步。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，该制备工艺工序合理，易于实施，制得的有机硅橡胶强度高、韧性好，具有良好的透光率和抗冷热冲击性能，有效提高了LED的使用寿命。

本发明是一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，该制备工艺主要包括如下步骤：a）选材，b）分料制备，c）混料，d）真空脱泡，e）硫化处理，f）固化，g）成品包装。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，有机硅橡胶的成分配方为：乙烯基硅油、甲基含氢硅油、铂催化剂、催化抑制剂和功能性填料，其百分含量配比为：乙烯基硅油45%-85%、甲基含氢硅油35%-65%、铂催化剂0.3%-0.7%、催化抑制剂0.2%-0.45%和功能性填料1.2%-1.8%。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，所选原料分成A料和B料进行分别制备。

在本发明一较佳实施例中，所述的A料成分主要包括：乙烯基硅油、铂催化剂和催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的60-80%，铂催化剂与催化抑制剂的配比为10：1，催化抑制剂主要成分为脂环族含氮化合物。

在本发明一较佳实施例中，所述的B料成分主要包括：乙烯基硅油、甲基含氢硅油以及催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的20%-40%。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，A、B混合制备时温度控制在70℃-100℃，搅拌时间为1-4小时。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，采用多个温度段进行真空脱泡，温度段可以是10℃、20℃或是30℃。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤e)中，硫化过程中可添加功能性填料，材料可选用云母粉或陶土。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤f)中，固化温度控制在100℃-140℃，时间为1-2小时。

本发明揭示了一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，该工序安排合理，工艺环节简便，制得的有机硅橡胶能充分满足各种功率的LED芯片的封装要求，具有较高的强硬度、透光性、抗冷热性以及韧性；同时，在有机硅橡胶的制备过程中硫化进程流畅，凝胶时间易于控制，并且不会滋生有害物质，是一种高效环保的材料制备工艺。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺的工序步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺的工序步骤图；该制备工艺主要包括如下步骤：a）选材，b）分料制备，c）混料，d）真空脱泡，e）硫化处理，f）固化，g）成品包装。

实施例1

其制作过程如下：

a）选材，乙烯基硅油55%、甲基含氢硅油43%、铂催化剂0.5%、催化抑制剂0.2%、功能性填料1.3%；

b）分料制备，将原料分为A料和B料，并分别进行混合制备；

A料：选用乙烯基硅油、铂催化剂和催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的75%，铂催化剂与催化抑制剂的配比为10：1，催化抑制剂主要成分为脂环族含氮化合物；

混合方式为：首先，在反应炉内添加乙烯基硅油和铂催化剂，控制温度在85℃左右，充分搅拌1小时；然后，添加催化抑制剂，减压升温至180℃左右，搅拌1.5小时，制得A料；

B料选用乙烯基硅油、甲基含氢硅油以及催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的25%；

混合方式为：首先，在反应炉内添加乙烯基硅油和甲基含氢硅油，升温至120℃，搅拌2.5小时；然后，添加催化抑制剂，减压升温至210℃，搅拌1.5小时，制得B料；

c）混料，将制得的A料与B料在反应炉内充分混合，温度维持在85℃，搅拌2小时；

d）真空脱泡，温度分别控制在10℃，20℃，30℃，进行多次脱泡，提高材料性能；

e）硫化处理，加入功能性填料云母粉或陶土，加速硫化进程并防止硫化产物发粘，进一步提高材料的强度和稳定性；

f）固化，温度控制在120℃，时间为1小时；

g）成品包装。

按照此法制得的成品，拉伸强度为12kgf/cm2,折光率为1.45，收缩率为6.5%，耐高低温范围为130℃--65℃。

实施例2

其制作过程如下：

a）选材，乙烯基硅油60%、甲基含氢硅油38%、铂催化剂0.4%、催化抑制剂0.25%、功能性填料1.35%；

b）分料制备，将原料分为A料和B料，并分别进行混合制备；

A料：选用乙烯基硅油、铂催化剂和催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的65%，铂催化剂与催化抑制剂的配比为10：1，催化抑制剂主要成分为脂环族含氮化合物；

混合方式为：首先，在反应炉内添加乙烯基硅油和铂催化剂，控制温度在75℃左右，充分搅拌0.8小时；然后，添加催化抑制剂，减压升温至160℃左右，搅拌1-1.5小时，制得A料；

B料选用乙烯基硅油、甲基含氢硅油以及催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的35%；

混合方式为：首先，在反应炉内添加乙烯基硅油和甲基含氢硅油，升温至140℃，搅拌2-3.5小时；然后，添加催化抑制剂，减压升温至200℃，搅拌1.5小时，制得B料；

f）固化，温度控制在120℃，时间为1小时；

g）成品包装。

按照此法制得的成品，拉伸强度为12kgf/cm2,折光率为1.39，收缩率为5.5%，耐高低温范围为140℃--60℃。

本发明揭示了一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺,其特点是：该工序安排合理，工艺环节简便，制得的有机硅橡胶能充分满足各种功率的LED芯片的封装要求，具有较高的强硬度、透光性、抗冷热性以及韧性；同时，在有机硅橡胶的制备过程中硫化进程流畅，凝胶时间易于控制，并且不会滋生有害物质，是一种高效环保的材料制备工艺。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，该制备工艺主要包括如下步骤：a）选材，b）分料制备，c）混料，d）真空脱泡，e）硫化处理，f）固化，g）成品包装。

2.根据权利要求1所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的步骤a)中，有机硅橡胶的成分配方为：乙烯基硅油、甲基含氢硅油、铂催化剂、催化抑制剂和功能性填料，其百分含量配比为：乙烯基硅油45%-85%、甲基含氢硅油35%-65%、铂催化剂0.3%-0.7%、催化抑制剂0.2%-0.45%和功能性填料1.2%-1.8%。

3.根据权利要求1所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的步骤b)中，所选原料分成A料和B料进行分别制备。

4.根据权利要求3所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的A料成分主要包括：乙烯基硅油、铂催化剂和催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的60-80%，铂催化剂与催化抑制剂的配比为10：1，催化抑制剂主要成分为脂环族含氮化合物。

5.根据权利要求3所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的B料成分主要包括：乙烯基硅油、甲基含氢硅油以及催化抑制剂，其中，乙烯基硅油占其总量的20%-40%。

6.根据权利要求1所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的步骤c)中，A、B混合制备时温度控制在70℃-100℃，搅拌时间为1-4小时。

7.根据权利要求1所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的步骤d)中，采用多个温度段进行真空脱泡，温度段可以是10℃、20℃或是30℃。

8.根据权利要求1所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的步骤e)中，硫化过程中可添加功能性填料，材料可选用云母粉或陶土。

9.根据权利要求1所述的LED芯片封装用有机硅橡胶的制备工艺，其特征在于，所述的步骤f)中，固化温度控制在100℃-140℃，时间为1-2小时。