CN109254141A - 热固化性树脂的状态监视方法以及状态监视系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在固化处理中把握热固化性树脂的交联状态的热固化性树脂的状态监视系统以及状态监视方法。热固化性树脂的状态监视方法在热固化性树脂的固化处理中，检测固化处理中的热固化性树脂的水分量，基于检测出的水分量，把握固化处理中的热固化性树脂的交联状态。通过在固化处理中检测热固化性树脂的水分量，从而能够把握热固化性树脂的交联状态。
Description
技术领域
本发明涉及能够在热固化性树脂的固化处理中把握交联状态的热固化性树脂的状态监视方法以及状态监视系统。
背景技术
以往，热固化性树脂作为电子材料的密封用树脂等被应用于各种用途(例如，参照专利文献1)。一般而言，热固化性树脂通过调制固化剂和树脂的混合物，并被固化装置加热处理从而固化制作。热固化性树脂通过适当的固化处理进行交联，从而成为具备目标物性(例如，强度、耐热性)的树脂固化物。
与树脂固化物的物性有关的交联密度根据固化处理中的加热温度、反应时间等固化条件(温度曲线)而变化。在固化处理中的温度曲线不适当的情况下，有时树脂固化物的交联密度不足，机械性质(强度、弹性模量等)会降低。例如，如果是LED封装件(LED元件)，则由于经时劣化在接合线和密封树脂之间发生剥离，从而水分进入该间隙。
如果将这样的LED封装件安装在印刷基板树脂，有可能由于回流温度而引起水蒸气爆发，从而断线。此外，有时由于进行高温且长时间的加热处理从而密封树脂本身变色，如果是LED封装件，则成为光透射性损失而发光亮度下降的原因。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-88972号公报
发明内容
发明要解决的课题
这样，在树脂固化物的固化处理中设定适当的温度曲线，对获得目标树脂固化物的物性是十分重要的。然而，适当地设定温度曲线的作业是不容易的。
以往，通过固化处理试验制造试制品，对获得的试制品实施硬度测定、环境试验(HAST(Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test)，温度循环试验等)，通过试错确定温度曲线。这样的确定温度曲线的步骤繁琐，到确定温度曲线为止需要大量的时间。此外，树脂固化物的交联密度与树脂固化物的物性具有相关关系，但直接测定交联密度也存在困难。
本发明是为了解决上述以往的课题而完成的，其目的在于提供一种能够在固化处理中把握热固化性树脂的交联状态的热固化性树脂的状态监视系统以及状态监视方法。
用于解决课题的技术方案
本发明所涉及的热固化性树脂的状态监视方法是在热固化性树脂的固化处理中，检测固化处理中的热固化性树脂的水分量，根据检测出的所述水分量，把握所述固化处理中的热固化性树脂的交联状态的热固化性树脂的状态监视方法。
本发明所涉及的热固化性树脂的状态监视系统是包括检测固化处理中的热固化性树脂的水分量的检测部、和基于被所述检测部检测出的水分量来计算所述固化处理中的热固化性树脂的交联状态的计算部的热固化性树脂的状态监视系统。
发明效果
根据本发明，通过在固化处理中检测热固化性树脂的水分量，从而能够把握热固化性树脂的交联状态。
附图说明
图1是LED封装件的剖视图。
图2是表示固化装置的概略的剖视图。
图3是表示固化处理控制系统的结构的概略图。
图4是表示固化处理试验的试验结果的图。
图5是表示基于水分来计算固化处理中的密封树脂的交联状态的流程的图。
图6是将图4的试验结果图表化，并表示交联稳定区域的图。
符号说明
100：固化装置，10：加热处理部，30：检测部，50：控制部。
具体实施方式
以下，参照附图，对应用了本发明的实施方式所涉及的热固化性树脂的状态监视系统的固化装置100进行说明。
固化装置100是将被使用于LED封装件制造的模制工序的装置作为一例，并对用于密封搭载在基板上的LED元件的热固化性树脂进行加热处理的装置。在图中相同或者相当部分标记相同符号并省略其说明。
需要说明的是，为了容易理解说明，在以下参照的附图中，简化或者示意化地示出结构，或者省略一部分结构构件。此外，各图中所示的结构构件间的尺寸比不一定表示实际的尺寸比。
[LED封装件]
首先，对作为成品的LED封装件P进行说明。
图1是LED封装件P的剖视图。LED封装件P具有例如照射成为各种照明装置的光源的白色光的功能。LED封装件P具有基板1、LED安装部4、LED元件6以及密封树脂8。
基板1是作为成品的LED封装件P的成为基座的部分。在制造工序中，在置入了多个基板1的多连型基板分别形成有LED安装部4。LED安装部4是安装LED元件6并且涂敷液状的密封树脂8的部分。在LED安装部4设置有俯视时具有圆形、椭圆形的环状堤的腔体形状的反射部7。
LED元件6例如是蓝色LED，并被安装在各基板1的反射部7内。LED元件6的电极通过接合线9与形成在基板1的上表面的布线层2连接。
密封树脂8具有保护LED元件6以及接合线9的功能和将光引出至外部的功能。因此，密封树脂8被要求光透射性高且很难由于热、光而劣化的特性。密封树脂8例如使用环氧树脂、硅树脂等热固化性树脂。密封树脂8在反射部7的内侧涂敷规定厚度，使得在液状的状态下覆盖LED元件6，通过被固化装置100在规定温度下进行规定时间加热处理从而被固化。在密封树脂8含有荧光体。
在LED元件6是蓝色LED的情况下，通过与包括使发出和蓝色处于补色关系的黄色荧光的荧光体的密封树脂8组合，从而能够获得近似白色光。通过在密封树脂8的固化处理后将多连型基板切断成每个基板1，从而完成LED封装件P。
[固化装置]
接下来，对固化装置100进行说明。
图2是表示固化装置100的概略的剖视图。如图2所示，固化装置100具备加热处理部10、检测部30以及控制部50。
加热处理部10是对在LED安装部4涂敷了液状的密封树脂8(热固化性树脂)的多连型基板(参照图1。以下，称为被处理物W)进行加热处理，并且使密封树脂8固化的部分。加热处理部10具有处理空间12以及加热单元14。
处理空间12收纳被处理物W并且是被温度控制为对密封树脂8进行固化处理的温度的能够密闭的空间。在处理空间12配置有加热台13，在加热台13载置有被处理物W并进行加热处理。
加热单元14配置在处理空间12的下部。加热单元14具备加热器15、风扇16以及温度传感器(未图示)。加热器15是加热处理空间12的加热装置，风扇16是使加热的气氛循环至处理空间12内的送风装置。加热单元14通过控制部50来控制使得处理空间12成为规定的温度环境。
检测部30检测与在加热处理部10内进行了固化处理的被处理物W的状态相关的信息。具体地说，检测涂敷在被处理物W的密封树脂8所含有的水分量。检测部30是持续检测固化处理中的热固化性树脂所含有的水分量的传感器。检测部30能够使用例如微波水分传感器。微波水分传感器是利用了微波的到达时间与水分量相对应地迟延的传感器。
控制部50通过控制加热单元14，从而控制处理空间12的加热温度以及反应时间。
[控制部]
图3是表示固化处理控制系统200的结构的概略图。
固化处理控制系统200是控制固化装置100的固化处理的系统。在图3中，主要示出固化处理控制系统200中的用于把握密封树脂8(热固化性树脂)的交联状态的结构。固化处理控制系统200具备控制部50以及检测部30。
检测部30在固化处理中检测涂敷在被处理物W的密封树脂8所含有的水分量。来自检测部30的检测信号被输入至控制部50。控制部50基于来自检测部30的检测信号，计算密封树脂8所含有的水分量。
控制部50具备存储器52以及交联状态计算部54。
存储器52存储与热固化性树脂的交联状态相关的数据。在存储器52保存有交联状态计算基准数据DE1。交联状态计算基准数据DE1记录有例如固化处理中的热固化性树脂的水分量和与热固化性树脂的交联状态相关的计算基准数据。
需要说明的是，直接测定热固化性树脂的交联状态是困难的，但通过本发明者们的试验以及研究，从而可以得知在交联状态和热固化性树脂的玻璃化转变点之间存在相关关系、在玻璃化转变点和热固化性树脂的水分量之间也存在相关关系。因此，根据这些关系能够导出固化处理中的热固化性树脂的水分量和热固化性树脂的交联状态的关系。
交联状态计算部54基于密封树脂8所含有的水分量、以及交联状态计算基准数据DE1存储的固化处理中的热固化性树脂的水分量和与热固化性树脂的交联状态相关的计算基准数据，计算固化处理中的密封树脂8的交联状态。
图4是表示以不同的加热温度以及反应时间进行了固化处理试验的试验结果。在图4中示出有关固化条件(加热温度、反应时间)、玻璃化转变点温度以及水分量的关系、HAST试验以及变色的有无的试验结果。
如图4所示，在固化条件、玻璃化转变点以及水分量之间，加热温度越高且反应时间越长，则水分量越低，玻璃化转变点温度表现出越上升的趋势。此外，玻璃化转变点温度越较低且水分量越较多，则在HAST试验中存在不合格率越上升的趋势，因此，推测出玻璃化转变点温度越较低且水分量越较多，则交联密度越不足。
另一方面，还示出如果玻璃化转变点温度越较高且固化时间越较长，则越可看出热固化性树脂的变色。通过累积图4那样的试验结果，从而能够导出固化处理中的热固化性树脂的水分量和热固化性树脂的交联状态的关系。图6将图4所示的数据图表化。从图6可知：玻璃化转变点为120℃以上(125℃，三个小时以上)、水分量为0.03～0.05％是恰当的。
需要说明的是，热固化性树脂的玻璃化转变点温度能够通过差示扫描热量计(DSC)来测定。差示扫描热量计是检测伴随着吸热/发热的热流的变化来观测热固化树脂的固化反应的装置。
[计算交联状态流程]
图5是示出基于密封树脂8所含有的水分计算固化处理中的密封树脂8的交联状态的流程的图。
当开始图5所示的交联状态计算流程时，首先，在步骤SA1中，控制部50基于来自检测部30的检测信号，计算密封树脂8所含有的水分量。
在步骤SA2中，交联状态计算部54参照存储在存储器52的交联状态计算基准数据DE1，基于密封树脂8所含有的水分量，计算固化处理中的密封树脂8的交联状态，从而结束流程。
根据以上说明的固化装置100，通过在固化处理中检测热固化性树脂的水分量，从而能够把握热固化性树脂的交联状态。此外，通过在固化处理中检测热固化性树脂的水分量的工序和基于检测出的水分量计算热固化性树脂的交联状态的工序，从而能够在固化处理中把握热固化性树脂的交联状态。
通过在固化处理中由检测部30检测热固化性树脂的水分量并基于检测出的水分量由交联状态计算部54计算热固化性树脂的交联状态，从而能够在固化处理中把握热固化性树脂的交联状态。
通过基于存储在存储器52的热固化性树脂的水分量和热固化性树脂的交联状态的关系来计算热固化性树脂的交联状态，从而能够在固化处理中把握热固化性树脂的交联状态。
[变形例]
本发明所涉及的热固化性树脂的状态监视方法以及状态监视系统不限于上述说明的本实施方式。此外，关于应用本发明的固化装置也不限于本实施方式。
例如，在本实施方式的固化装置中，基于密封树脂8所含有的水分量，计算出固化处理中的密封树脂8的交联状态，但基于计算出的交联状态，也可以控制固化处理中的加热温度、反应时间等固化条件(温度曲线)。
具体地说，控制部50基于被检测部30检测出的密封树脂8所含有的水分量来把握固化处理中的密封树脂8的交联状态，基于该密封树脂8的交联状态来控制加热单元14，从而以适当的温度曲线对该被处理物W进行加热处理。
在这种情况下，例如，即使是不同种类的LED封装件、初次进行加热处理的LED封装件，也能够不预先确定固化条件，而在加热处理中控制温度曲线，从而能够从最初开始就适当地进行固化处理。
此外，在本实施方式中，对分批式的固化装置进行了说明，但也可以是一边搬运一边加热的连续式固化装置。在连续式固化装置的情况下，例如，通过基于被处理物W的密封树脂8的状态来控制搬运速度，从而能够以适当的温度曲线对该被处理物W进行加热处理。
本实施方式从密封树脂8所含有的水分量导出玻璃化转变点，从而把握了交联状态，但不限于此。例如，可以从密封树脂8所含有的水分量导出硬度后把握交联状态。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过是用于实施本发明的例示。因此，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够恰当变形来实施上述实施方式。
[产业上的可利用性]
本发明所涉及的热固化性树脂的状态监视方法以及状态监视系统能够利用于热固化性树脂的固化处理。
Claims (8)
1.一种热固化性树脂的状态监视方法，
在热固化性树脂的固化处理中，检测固化处理中的热固化性树脂的水分量，基于检测出的所述水分量，把握所述固化处理中的热固化性树脂的交联状态。
2.一种热固化性树脂的状态监视方法，
在热固化性树脂的固化处理中，包括：
检测固化处理中的热固化性树脂的水分量的工序；以及
基于检测出的所述水分量，计算所述固化处理中的热固化性树脂的交联状态的工序。
3.根据权利要求2所述的热固化性树脂的状态监视方法，其中，
所述热固化性树脂的水分量为0.03～0.05％。
4.根据权利要求3所述的热固化性树脂的状态监视方法，其中，
在热固化性树脂的固化处理中，所述热固化性树脂的玻璃化转变点为120℃以上。
5.一种热固化性树脂的状态监视系统，包括：
检测部，检测固化处理中的热固化性树脂的水分量；以及
计算部，基于由所述检测部检测出的水分量，计算所述固化处理中的热固化性树脂的交联状态。
6.根据权利要求5所述的热固化性树脂的状态监视系统，其中，
还具有存储热固化性树脂的水分量和热固化性树脂的交联状态的关系的存储部，
所述计算部基于由所述检测部检测出的水分量、以及存储在所述存储部的热固化性树脂的水分量和热固化性树脂的交联状态的关系，计算所述固化处理中的热固化性树脂的交联状态。
7.根据权利要求6所述的热固化性树脂的状态监视系统，其中，
所述热固化性树脂的水分量为0.03～0.05％。
8.根据权利要求7所述的热固化性树脂的状态监视系统，其中，
固化处理中的热固化性树脂的玻璃化转变点为120℃以上。
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