CN109777039B - 一种片式led封装用环氧树脂组合物胶饼及其制备方法和封装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼及其制备方法和封装工艺。所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，包括A胶和B胶，所述A胶由如下质量份数的组分组成：固体双酚A型环氧树脂83~120份，液体脂环族环氧树脂5~25份；所述B胶包括如下质量份数的组分：酸酐固化剂40~60份，固化促进剂0.2~5.0份。本发明提供的胶饼可在高温下迅速熔融及固化，固化物的耐热性、玻璃化转变温度、弯曲强度、弯曲模量、室温吸水率、沸水吸水率、邵氏硬度等性能达到甚至超过国外同类进口产品的水平，可以满足LED传递模塑成型封装的基本要求。由其封装的片式LED制品具备优异的光电性能和冷热冲击性能。

Description

一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼及其制备方法和封 装工艺

技术领域

本发明属于电子封装技术领域，具体涉及一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼及其制备方法和封装工艺。

背景技术

发光二极管(Lighting Emitting Diode，以下简称LED)作为新型高效固体光源，与白炽灯、荧光灯等传统光源相比，具有工作电压低、绿色环保、节能高效、质轻耐用和使用周期长等诸多优点，在近年中得到了广泛的应用和突飞猛进的发展，国内半导体照明市场的规模也在逐年增大。

LED封装在保证本身的气密性，保护发光芯片不受到机械、热、潮湿及其他外部冲击的同时，还必须把可见光输送出去，所以对LED的封装材料和封装工艺提出了较高的要求。LED封装材料必须具备优良的透明性、耐热性、抗老化、粘接性能、力学强度、光学性能、抗湿性能和耐腐蚀性能等。虽然有机硅树脂具有较好的热稳定性、高透光率、抗紫外老化、低吸湿性，低应力等优点，但是合成工艺复杂、价格昂贵，直接影响其生产规模和发展速度。目前，大约90％的LED封装材料使用双酚A型环氧树脂，其制备工艺成熟，可大规模生产，价格便宜。由于双酚A型树脂的结构含有苯环，具有良好的折射率和刚性，但苯环在高温或紫外线照射下易黄变，影响出光效率，甚至导致材料的机械性能严重下降。脂环族环氧树脂是含有两个脂环氧基的低分子量新型环氧树脂，由于分子结构中不含苯环，所以具有良好的抗紫外辐射能力和耐侯性能，可以有效改善双酚A型环氧树脂各项性能。

LED的封装工艺可分为浇注成型、注射成型和传递模塑成型。浇注成型是将液体树脂混合物注入模具型腔内固化成型，主要应用在灯泡式LED。注射成型则和热塑性聚合物成型类似(例如，聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸酯)，多用于制造高精度光学元件。传递模塑成型是将模塑料在模具内熔融后，由柱塞加压，将模塑料压入型腔中并固化成型。这种封装方式需要预先制备好模塑料，通常是将固态环氧树脂和固化剂、促进剂等原料经过破碎研磨并充分混合，或者将原料熔融共混，反应后形成半固化状态(B阶状态)，再加工成胶饼。传递模塑成型主要应用于表面贴装型元件，适合于快速生产。目前，国内尚不能够生产用于片式LED封装的高档环氧模塑料，作为LED关键封装材料的环氧模塑料仍需大量进口，导致生产成本较高。

因此急需开发白光片式LED封装材料，减少企业对进口模塑料的依赖。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中传递模塑成型用片式LED封装材料主要依赖于进口，生产成本高的问题，提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。本发明提供的片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼在高温下可迅速熔融及满足传递模塑充摸和快速固化的需求，所得环氧固化物具有良好的透明性和耐热性，其玻璃化转变温度可达130℃以上、弯曲强度大于125MPa、弯曲模量超过3200MPa、室温吸水率低于0.21％、沸水吸水率低于0.45％、邵氏硬度大于84HD，达到甚至超过国外同类进口产品的水平，可以满足LED传递模塑成型封装的基本要求。由其封装的片式LED制品具备优异的光电性能和冷热冲击性能。

本发明的另一目的在于提供上述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼作为传递模塑成型用封装材料在制备片式LED制品中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种传递模塑成型封装工艺。

本发明的另一目的在于提供一种片式LED制品。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，包括A胶和B胶，所述A胶由如下质量份数的组分组成：

固体双酚A型环氧树脂83～120份，

液体脂环族环氧树脂5～25份；

所述B胶包括如下质量份数的组分：

酸酐固化剂40～60份，

固化促进剂0.2～5.0份。

片式LED传递模塑成型用片式LED封装材料的关键性能在于注塑前能否迅速从固体变成熔体，并在注塑后迅速固化(一般要求在150℃下300s内)成固体。为此，一般先将先将环氧树脂与固化剂等原料熔融共混，预固化形成半固化状态(B阶状态)，再加工成胶饼。能否实现半固化和固化状态的迅速转变取决于原料的性能和半固化物的加工工艺。

本发明经过研究发现，以固体双酚A型环氧树脂和液体脂环族环氧树脂为A胶，配合B胶，可形成恰当的半固化状态，并可在注塑时满足迅速融化和快速固化的要求，可作为片式LED封装材料。另外，A胶中的固体双酚A型环氧树脂可提供良好的折射率和刚性，液体脂环族环氧树脂可改善固化物的韧性、抗紫外辐射能力和耐侯性能，将A胶与B胶的配合，所得环氧固化物具有良好的耐热性，其玻璃化转变温度可达130℃以上、弯曲强度大于125MPa、弯曲模量超过3200MPa、室温吸水率低于0.21％、沸水吸水率低于0.45％、邵氏硬度大于84HD，达到甚至超过国外同类进口产品的水平，可以满足LED传递模塑成型封装的基本要求。

现有技术中具备高透明、耐光老化、耐湿热，可以通过国际双85可靠性测试的固体双酚A型环氧树脂均可用于本发明中。

本发明在此也提供一种固体双酚A型环氧树脂的制备方法。

优选地，所述固体双酚A型环氧树脂通过如下方法制备得到：将45～55份光学级双酚A型环氧灌封胶和15.8～19.1份双酚A在115～135℃下搅拌至透明澄清，加入0.05～0.15份开环反应催化剂，于140～155℃下反应即得固体双酚A型环氧树脂。

本发明提供的固体双酚A型环氧树脂具有高纯度和高透光性；制备方法具有工艺简单、操作简便、生产周期短和污染少等优点。

更为优选地，所述开环反应催化剂为乙基三苯基溴化磷或季膦盐EP801中的一种或两种。

优选地，所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼通过A胶、B胶熔融共混，于70～85℃下预固化20～35min，经研磨、过筛、粉末模压成型得到。

材料配方与预固化工艺条件是决定能否得到满足传递模塑LED封装胶饼的关键因素。

本发明的发明人根据凝胶点、粘度、储能模量、损耗模量等参数，对其流变行为进行研究，最终发现了特定的预固化条件，制备出传递模塑成型片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，更好地满足了片式LED传递模塑成型封装的要求。

优选地，所述A胶由如下质量份数的组分组成：

固体双酚A型环氧树脂100份，

液体脂环族环氧树脂10～20份；

所述B胶包括如下质量份数的组分：

酸酐固化剂40～60份，

固化促进剂2.3份，

本领域常规的液体脂环族环氧树脂、酸酐固化剂和固化促进剂均可用于本发明中。

优选地，所述液体脂环族环氧树脂为聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物或环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯中的一种或几种。

优选地，所述酸酐固化剂为4-甲基六氢苯酐或六氢苯酐中的一种或者两种。

优选地，所述固化促进剂为甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯或四丁基溴化铵中的一种或两种。

为了赋予胶饼更为丰富的功能以及改善固化物的各项性能，还可向B胶中添加一些助剂。

优选地，所述B胶还包括抗氧化剂、紫外吸收剂、内脱模剂或黄色荧光粉中的一种或几种。

抗氧化剂、紫外吸收剂、内脱模剂和黄色荧光粉的用量和种类均为本领域常规用量。

更为优选地，B胶中所述抗氧化剂的质量份数为0.1～0.5份；所述紫外吸收剂的质量份数为0.1～0.5份；所述内脱模剂的质量份数为0.1～0.5份或黄色荧光粉7～10份。

优选地，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯中的一种或几种。

优选地，所述紫外吸收剂为2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑或2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑中的一种或两种。

优选地，所述内脱模剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁或聚乙烯蜡；所述黄色荧光粉为钇铝石榴石型荧光粉。

上述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼的制备方法，包括如下步骤：

S1：将A胶、B胶分别熔融，真空除气泡后混合搅拌，于70～85℃下预固化20～35min得到半固化物；

S2：将半固化物研磨，过筛得粉末状半固化物，模压成型即得片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。

在该条件下进行预固化得到的半固化物可实现熔融后快速固化，满足传递模塑成型工艺对熔体流动性和迅速固化的要求。

优选地，S1中于115～135℃下熔融。

优选地，S2中于湿度低于50％，温度为18～25℃的环境下研磨。

优选地，过筛的过程为：依次过20目、80目和200目筛子。

优选地，模压成型的压力为120～140kg/cm²，保压时间为15～20s。

上述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼作为传递模塑成型封装材料在制备片式LED制品中的应用也在本发明的保护范围内。

本发明还请求保护一种传递模塑成型封装工艺，包括如下步骤：

S3：将待封装的器件固定于传递模上；

S4：将上述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼于65～75℃下预热，145～155℃下熔融，然后注塑至器件表面以完成封装，得到片式LED制品。

优选地，S4中利用模塑机进行注塑，所述注塑的条件为：模塑机温度为165～175℃，模塑机腔内温度为145～155℃，注塑压力为12～14kg/cm²，注塑时间为15～25s，合模压力为120～130kg/cm²。

本发明还请求保护上述传递模塑成型封装工艺制备得到的片式LED制品。

该封装的片式LED制品具备优异的光电性能和冷热冲击性能。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼可在传递模塑加工过程中满足熔融流动性和快速固化的要求，所得环氧固化物具有良好的耐热性，其玻璃化转变温度可达130℃以上、弯曲强度大于125MPa、弯曲模量超过3200MPa、室温吸水率低于0.21％、沸水吸水率低于0.45％、邵氏硬度大于84HD，达到甚至超过国外同类进口产品的水平，可以满足LED传递模塑成型封装的基本要求。由其封装的片式LED制品具备优异的光电性能和冷热冲击性能。

附图说明

图1为实施例3提供的胶饼照片；

图2为实施例3提供的胶饼封装LED基板照片和显微镜照片；

图3为实施例4提供的胶饼封装LED基板照片和显微镜照片；

图4为实施例5提供的胶饼封装LED基板照片和显微镜照片；

图5为实施例6提供的胶饼封装LED基板照片和显微镜照片；

图6为实施例7提供的胶饼封装LED基板照片；

图7为实施例8提供的胶饼封装LED基板照片；

图8为实施例9提供的胶饼照片；

图9为实施例9提供的胶饼封装LED基板照片；

图10为实施例10提供的胶饼封装LED基板照片；

图11为实施例11提供的胶饼封装LED基板照片；

图12为对比例1提供的胶饼照片。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

采用光学显微镜对PCB板的芯片和金线进行观察。

采用分光光度法通过单色仪分光测得LED光谱功率分布，获得光谱特性参数，例如峰值发射波长、光谱辐射带宽和光谱功率分布等；利用色度加权函数积分获得对应色度参数。

采用光强分布测试仪，依据CIE国际照明协会推荐测试条件对封装LED制品的光强和分布特性进行检测。

采用冷热冲击评价封装LED制品对周围环境温度急剧变化的适应性，试验条件为-40℃/100℃各30min，200次。

实施例1

本实施例提供一种固体双酚A型环氧树脂，由如下制备方法制备得到。

在装有磁力搅拌、温度计、回流冷凝管的250ml三颈烧瓶中加入50.00g液体双酚A型环氧树脂EP-3401A，加入16.40g双酚A，置于油浴中搅拌并升温至125℃恒温，待双酚A颗粒溶解、体系变澄清透明后分别加入质量分数为0.09wt％的乙基三苯基溴化磷。控制油浴的温度以5℃/min升温速率升至145℃，反应时间70min后出料。获得固体环氧树脂的环氧当量为520，折射率为1.590，软化点为65℃，标记为SEP520。

实施例2

本实施例提供一种固体双酚A型环氧树脂，由如下制备方法制备得到。

在装有磁力搅拌、温度计、回流冷凝管的250ml三颈烧瓶中加入50.00g液体双酚A型环氧树脂EP-3401A，加入17.36g双酚A，置于油浴中搅拌并升温至125℃恒温，待双酚A颗粒溶解、体系变澄清透明后分别加入质量分数为0.09wt％的季膦盐EP801。控制油浴的温度以5℃/min升温速率升至145℃，反应时间70min后出料。获得固体环氧树脂的环氧当量为600，折射率为1.596，软化点为71℃，标记为SEP600。

实施例3

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，10份。

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，22.4份；酸酐固化剂六氢苯酐，22.4份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份。

按如下步骤制备胶饼：在真空干燥箱内125℃下将A、B胶分别熔融后，抽真空10min左右，混合搅拌80～90s，倒出料冷却至室温，再放入鼓风烘箱于75℃下预固化35min，然后保存在冰箱内备用。在湿度低于50％，室温为21℃的环境下对半固化物进行研磨处理，并在球磨机上处理30min，依次过20目、80目和200目筛即可得到白色粉末。称取一定量的白色粉末放在高效全自动干粉模压机上，将它们模压成型为白色胶饼(合模压力约为130kg/cm²，保压时间为18s)，如图1所示。

利用该胶饼对LED基板进行封装，过程如下：将待封装的LED基板固定于传递模上；将上述胶饼加入料筒中，并升温至65～75℃预热；高温下进行注塑，使熔融的环氧顺着模具上的管道注入到器件表面以完成封装；模塑机温度设定为165～175℃(模腔内实测温度：145～155℃)，注塑压力为12～14kg/cm²，注塑时间为15～25s，合模压力为120～130kg/cm²。

胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图2所示，胶饼经加热得到环氧固化物的性能如表1所示。

实施例4

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，20份；

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，28.6份；酸酐固化剂六氢苯酐，28.6份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份。

制备方法与实施例3相同。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图3所示，胶饼经加热得到环氧固化物的性能如表1所示。

实施例5

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，83份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，25份。

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，20份；酸酐固化剂六氢苯酐，20份；固化促进剂四丁基溴化铵，3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.05份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.05份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.5份；内脱模剂硬脂酸，0.1份。

按如下步骤制备胶饼：按如下步骤制备胶饼：在真空干燥箱内115℃下将A、B胶分别熔融后，抽真空10min左右，混合搅拌80～90s，倒出料冷却至室温，再放入鼓风烘箱于70℃下预固化35min，然后保存在冰箱内备用。在湿度低于50％，室温为21℃的环境下对半固化物进行研磨处理，并在球磨机上处理30min，依次过20目、80目和200目筛即可得到白色粉末。称取一定量的白色粉末放在高效全自动干粉模压机上，将它们模压成型为白色胶饼(合模压力约为120kg/cm²，保压时间为15s)。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图4所示。

实施例6

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，120份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，5份。

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，30份；酸酐固化剂六氢苯酐，30份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.1份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，0.1份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.2份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.3份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.1份；内脱模剂硬脂酸，0.5份。

按如下步骤制备胶饼：按如下步骤制备胶饼：在真空干燥箱内135℃下将A、B胶分别熔融后，抽真空10min左右，混合搅拌80～90s，倒出料冷却至室温，再放入鼓风烘箱于85℃下预固化20min，然后保存在冰箱内备用。在湿度低于50％，室温为21℃的环境下对半固化物进行研磨处理，并在球磨机上处理30min，依次过20目、80目和200目筛即可得到白色粉末。称取一定量的白色粉末放在高效全自动干粉模压机上，将它们模压成型为白色胶饼(合模压力约为140kg/cm²，包压时间为20s)。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图5所示。

实施例7

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，10份；

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，22.4份；酸酐固化剂六氢苯酐，22.4份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.2份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.1份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.2份；内脱模剂硬脂酸，0.4份。

制备方法与实施例3相同。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图6所示；LED封装制品光电测试结果如表2所示；冷热冲击结果如表3所示。

实施例8

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，20份。

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，28.6份；酸酐固化剂六氢苯酐，28.6份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.2份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.1份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.2份；内脱模剂硬脂酸，0.4份。

制备方法与实施例3相同。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图7所示；光电测试结果如表2所示；冷热冲击结果如表3所示。

实施例9

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，10份；

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，22.4份；酸酐固化剂六氢苯酐，22.4份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.2份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.1份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.2份；内脱模剂硬脂酸，0.2份；黄色荧光粉，7份。

制备方法与实施例3相同。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，获得的荧光胶饼如图8所示，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图9所示；光电测试结果如表2所示。

实施例10

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，20份；

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，28.6份；酸酐固化剂六氢苯酐，28.6份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.2份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.1份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.2份；内脱模剂硬脂酸，0.4份；黄色荧光粉，7份。

制备方法与实施例3相同。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图10所示；光电测试结果如表2所示。

实施例11

本实施例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，10份。

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，22.4份；酸酐固化剂六氢苯酐，22.4份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份；抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.2份；抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，0.1份；紫外吸收剂2-[2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑，0.2份；内脱模剂硬脂酸，0.4份；黄色荧光粉，7份。

制备方法与实施例3相同。

利用该胶饼按照实施例3中提供的方法对LED基板进行封装，胶饼封装LED基板照片和显微镜照片如图11所示；光电测试结果如表2所示。

对比例1

本对比例提供一种环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：固体环氧树脂SEP520，100份；

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，20.0份；酸酐固化剂六氢苯酐，20.0份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份。

按如下步骤制备胶饼(与实施例3一致)：在真空干燥箱内125℃下将A、B胶分别熔融后，抽真空10min左右，混合搅拌80～90s，倒出料冷却至室温，再放入鼓风烘箱于75℃下预固化35min，然后保存在冰箱内备用。在湿度低于50％，室温为21℃的环境下对半固化物进行研磨处理，并在球磨机上处理30min，依次过20目、80目和200目筛即可得到白色粉末。称取一定量的白色粉末放在高效全自动干粉模压机上，将它们模压成型为白色胶饼(合模压力约为130kg/cm²，保压时间为18s，图12)。胶饼经加热的固化时间：300s。环氧固化物的性能如表1所示。

胶饼经加热得到环氧固化物的性能如表1所示。

封装工艺设定的固化温度为150℃，并要求固化物在150℃下不能有很明显的变形，这就要求环氧模塑料具有较高玻璃化转变温度(≥130℃)。由于纯固体环氧树脂SEP520固化物的交联密度和玻璃化转变温度不高(116.8℃)，软化点达不到封装工艺要求，在高温下偏软不容易从模具上取下，因此无法进行有效地封装。

对比例2

本对比例提供一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。由如下组分组成：

A胶：液体双酚A型环氧树脂灌封胶(EP-3401A)，100份；液体脂环族环氧化合物聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚，10份。

B胶：酸酐固化剂4-甲基六氢苯酐，20.0份；酸酐固化剂六氢苯酐，20.0份；固化促进剂四丁基溴化铵，0.3份；固化促进剂甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯，2份。

制备方法与实施例3相同。

胶饼经加热得到环氧固化物的性能如表1所示。

用于片式LED封装的环氧树脂，其环氧当量过高会导致材料的玻璃化转变温度低，不利于材料的热稳定性，且树脂熔融时黏度较大，给加工和使用带来不便。由于液体双酚A型环氧树脂灌封胶(EP-3401A)环氧值(900～1000)远高于制备的固体环氧树脂，不仅玻璃化温度太低，软化点达不到封装工艺要求，而且熔融粘度太大，难以进行有效地封装。

实施例3(图2)和实施例4(图3)测试结果显示：两者在150℃，300s内能实现快速固化，PCB板能够完全封装，而且没有变色的现象；脂环族环氧树脂用量的增加(图3)可以提高胶饼透明性。

实施例5(图4)和实施例6(图5)测试结果显示：功能助剂对固化物的色泽和透明性几乎没有影响，没有出现黄变；在透明胶饼中加入0.1～0.5份内脱模剂硬脂酸后，胶饼可以从模腔完全脱模。

实施例7(图6)和实施例8(图7)测试结果显示：在优化制作环氧粉末的加工参数之后，封装成型的胶饼透明性得到极大的提高，能够很清晰地看到封装基板上的芯片和金线。

实施例9(图9)、实施例10(图10)和实施例11(图11)测试结果显示：黄色荧光胶饼的固化效率高，而且加入荧光粉，脱模效果更好；封装完全的基板没有出现弯曲，可见黄色荧光胶饼的内应力降低。

表1固体环氧树脂SEP520和液体脂环族环氧树脂不同比例复配制备所得胶饼固化物的性能

测试结果显示：相比对比例1，添加10份(实施例3)和20份(实施例4)脂环族环氧树脂可以显著提高材料的玻璃化转变温度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度，并降低固化物的吸水率。相比对比例2，选用固体环氧树脂可显著提高材料的玻璃化转变温度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度。

表2LED封装制品的性能比较

测试结果显示：相比白色环氧胶饼封装的蓝光LED制品，用荧光胶饼封装的白光LED发光强度和色坐标值均得到较大提升；蓝光LED的光电性能符合实际使用需求；白光LED的色温和显示指数符合实际使用的需求(相应技术指标为：显色指数>75，色坐标x＝0.264～0.321，y＝0.248～0.273，色温2700～10000K，发光强度>110mcd)。

表3白色胶饼LED封装制品的冷热冲击试验结果

测试结果显示：实施例7和实施例8封装好的基板都顺利通过冷热冲击试验：(1)无开路、短路、闪烁、暗亮；(2)目检无封装形状膨胀或扭曲；(3)40X光学显微镜下无可见外部裂缝；(4)无内部裂痕；(5)内部材料间无剥离(TOP彩色底部剥离不计)。说明这两种配方的韧性、弯曲性能、粘结性能以及电学性能基本符合生产要求，在指定的使用环境下可靠程度高。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，由A胶和B胶组成，所述A胶由如下质量份数的组分组成：

固体双酚A型环氧树脂100份，

液体脂环族环氧树脂10～20份；

所述B胶由如下质量份数的组分组成：

酸酐固化剂40～60份，

固化促进剂0.2～5.0份；

所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼的制备方法，包括如下步骤：

S1：将A胶、B胶分别熔融，真空除气泡后混合搅拌，于70～85℃下预固化20～35min得到半固化物；

S2：将半固化物研磨，过筛得粉末状半固化物，模压成型即得片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼。

2.根据权利要求1所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，所述固体双酚A型环氧树脂通过如下方法制备得到：将45～55份双酚A型环氧灌封胶和15.8～19.1份双酚A在115～135℃下搅拌至透明澄清，加入0.05～0.15份开环反应催化剂，于140～155℃下反应即得固体双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求2所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，所述开环反应催化剂为乙基三苯基溴化磷或季膦盐EP801中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼通过A胶、B胶熔融共混，于70～85℃下预固化20～35min，经研磨、过筛、粉末模压成型得到。

5.根据权利要求1所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，所述液体脂环族环氧树脂为聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物或环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯中的一种或几种；所述酸酐固化剂为4-甲基六氢苯酐或六氢苯酐中的一种或者两种；所述固化促进剂为甲基三丁基膦亚磷酸二甲酯或四丁基溴化铵中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，所述B胶还包括抗氧化剂、紫外吸收剂、内脱模剂或黄色荧光粉中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼，其特征在于，S1中于115～135℃下熔融；S2中于湿度低于50％，温度为18～25℃的环境下研磨；模压成型的压力为120～140kg/cm²，保压时间为15～20s。

8.权利要求1～7任一所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼作为传递模塑成型用封装材料在制备片式LED制品中的应用。

9.一种传递模塑成型封装工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S3：将待封装的器件固定于传递模上；

S4：将权利要求1～7任一所述片式LED封装用环氧树脂组合物胶饼于65～75℃下预热，145～155℃下熔融，然后注塑至器件表面以完成封装。

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