CN109320913A - 一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有低翘曲，高耐热性的光电器件封装用透明环氧模塑料。其包含有环状多官有机硅环氧树脂、多官酸酐固化剂、助剂、无机填料等组分。本发明技术方案通过合适的材料选用与比例控制，可以大幅降低成型时的翘曲并提高耐热性。利用本发明技术方案制备的光电器件，尤其是窄间距器件，具有良好的加工性能可以避免由翘曲引起的裁切开裂等问题。同时，本发明技术方案还具有高耐热老化，耐UV老化等特性。

Description

一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料
技术领域
本发明涉及光电器件封装材料领域，具体为一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料。
背景技术
近些年，越来越多的照明系统，显示系统等发光器件均开始使用LED作为光源。而LED封装材料则对发光器件的效率、可靠性、耐老化性有着极大的影响。目前LED封装材料主要有有机硅和环氧树脂两大类。其中环氧封装材料主要是单组份或者双组分环氧灌封胶。随着照明和显示领域技术的发展，发光器件尺寸越来越小，这使得器件很难适用传统灌封胶的点胶工艺。这在一些窄间距的器件中体现得尤为明显。例如1010，0808等器件，该些器件由于尺寸过小，大部分只能使用模塑工艺来制备。这就需要用到LED封装用透明环氧模塑料。
目前LED封装用透明环氧模塑料仍主要存在着以下两个大问题：1. 一般窄间距器件大多使用BT板做基材，BT板的热膨胀系数（CTE值）相对低，而透明环氧模塑料的CTE值较大，多在70 ppm（α1）附近。这就导致产品在模塑工艺后翘曲极大。过大的翘曲会使得产品在后续不能裁切或是裁切开裂，即产品的后续加工工艺变差，无法满足生产需求；2. 部分窄间距器件的贴片工艺非常苛刻，在首次安装以及后续翻修过程中器件需要长时间承受260摄氏度以上的高温。而大部分透明环氧模塑料在长时间高温下极易出现黄变，理化性能下降，这会影响发光器件的出光效率和整体可靠性。这种苛刻的工艺对封装材料的耐热性提出了更高的要求。
发明内容
本发明为了解决以上问题，旨在开发一种具有低翘曲，高耐热性的LED封装用透明环氧模塑料。本发明人经过研究发现：低线膨胀系数无机填料的加入可以降低CTE。但是无机填料的引入又会导致材料表面泛白且透光率大幅下降从而限制使用。当体系中加入特定的无机填料时，可以同时起到降低模塑料的CTE并仍能维持高的光透过率。此外，多官能度环氧和酸酐同时使用可以提升固化物的交联密度提升材料耐热性，另一方面引入环状有机硅结构也能有助于模塑料可靠性和耐老化性的提升。基于以上考虑，本发明技术方案如下：
一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料，其特征在于所述环氧封装材料包含以下组分（a）至（c）：（a）环状多官有机硅环氧树脂、（b）多官酸酐固化剂、（c）无机填料。
其中组分（a）环状多官有机硅环氧树脂具有以下结构（1）：
具有（1）结构的环氧树脂占全部环氧树脂重量比为10-80%，优选为20-50%。
组分（b）多官酸酐固化剂具有以下结构（2）和（3）中的至少一种：
具有（2）和（3）结构的固化剂占总酸酐固化剂重量比为10-50%，优选为20-40%。
组分（c）无机填料是中位粒径为4-10微米熔融型二氧化硅，中位粒径为0.5-1微米熔融型球形二氧化硅两种混合。添加量为配方中总重量的20%-70%，优选为总重量的30-50%。
如上所述，本发明提供了一种具有低翘曲，高耐热性的LED封装用透明环氧模塑料。此外，利用本发明制备的LED封装用透明环氧模塑料还具有优异的光透过性以及耐老化性能。
具体实施例：
以下实施例用于对本发明更详细地进行说明，但本发明并不受这些实施例的限制。
实施例1
首先，将三缩水甘油异氰尿酸酯，环状多官有机硅环氧树脂加入至反应釜中并于120摄氏度下熔融混合均匀，然后冷却至60摄氏度加入甲基六氢苯酐、氢化偏苯三酸酐、新戊二醇、促进剂后搅拌2小时出料。物料在60摄氏度下老化至合适的粘度。
上述老化后树脂混合物以及中位粒径为5微米的熔融二氧化硅和中位粒径为0.6微米的熔融型球形二氧化硅利用捏合机熔融混合均匀。待混合结束，将该混合物粉碎并打成饼状得到LED封装用透明环氧模塑料。
将配方的组成按照表1所示的组成制备实施例2-3和比较1-3，除此之外，制备过程与工艺参数均与实施例1相同。
表1
需要说明的是，表1中实施例与比较例中部分材料组分的代号表示及说明如下：
TGIC: 三缩水甘油异氰尿酸酯；
X-40-2670: 结构（1）所示的环状多官有机硅环氧树脂；
MeHHPA: 甲基六氢苯酐，国内通用产品，无顺反异构要求；
HPMDA: 如结构（2）所示化合物，商品名氢化均苯四甲酸二酐；
HTman:如结构（3）所示化合物，商品名氢化偏苯三酸酐。

Claims (7)

1.一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料,其特征在于所述环氧模塑料包含以下组分（a）至（c）：
（a）环状多官有机硅环氧树脂；（b）多官酸酐固化剂；（c）无机填料。
2.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料，其特征在于组分（a）环状多官有机硅环氧树脂具有以下结构（1）：
。
3.根据权利要求2所述的环状多官有机硅环氧树脂，其特征在于具有（1）结构的环氧树脂占全部环氧树脂重量比为10-80%，优选为20-50%。
4.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料, 其特征在于组分（b）多官酸酐固化剂具有以下结构（2）和（3）中的至少一种：
。
5.根据权利要求4所述的多官酸酐固化剂，其特征在于具有（2）和（3）结构的固化剂占总酸酐固化剂重量比为10-50%，优选为20-40%。
6.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐热光电器件用透明环氧模塑料, 其中组分（c）无机填料是中位粒径为4-10微米熔融型二氧化硅，中位粒径为0.5-1微米熔融型球形二氧化硅两种混合。
7.根据权利要求4所述的无机填料，其添加量为配方中总重量的20%-70%，优选为总重量的30-50%。
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