LED有机硅封装材料的研究进展

有机硅封装材料具有较好的绝缘性能、耐候性能、耐紫外线性能及较高的透光率和折射率等,其固化时应力较小,不易发生黄变,可有效延长LED的使用寿命,是较为理想的LED封装材料。综述了有机硅改性环氧树脂类封装材料和有机硅类封装材料的研究进展,并展望了其未来的研究方向。     

发光二极管(LED)封装用高折射率有机硅树脂的合成

采用水解-缩聚的方法,以甲基、乙烯基和苯基氯硅烷为原料合成了具有高折射率的有机硅树脂,研究了各种硅烷的配比以及水解-缩聚过程的各类实验条件对有机硅树脂性能的影响。实验结果表明,在原料一甲基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷和一苯基三氯硅烷的质量比为1∶3.57∶9.71,水和硅烷的质量比为3.76∶1,乙醇和硅烷的质量比为0.21∶1,水解温度为30℃,扩链剂二苯基二甲氧基硅烷的比例为22%,催化剂异辛酸锌的比例为0.04%的条件下,可以合成出能够用于封装发光二极管(LED)的具有高折射率(1.5421)和优异透光率(99%)的有机硅树脂。     

LED封装用有机硅材料的制备与性能

以γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)和二苯基硅二醇(DPSD)为原料通过缩聚反应制备出带有苯基和环氧基团的高折光指数有机硅聚合物。研究了催化剂、反应温度、反应时间、反应物的摩尔比对苯基环氧基有机硅聚合物性能的影响,确定出最佳反应条件——反应温度为50℃,反应时间为12h,反应物KH560和DPSD的摩尔比为1∶1。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振对其结构进行了表征。与甲基六氢苯酐固化后得到透明的有机硅封装材料,并对固化后的有机硅封装材料进行了耐热性能和力学性能的表征。结果表明,有机硅封装材料具有较高的折光指数(1.547),较高的透光率(95%),优异的粘接性、良好的耐热性(热分解温度290℃)以及力学性能,可以用于发光二极管(LED)封装领域。     

高折射率LED封装用含氢硅油的制备与研究

以四甲基含氢环四硅氧烷(DH4)、甲基苯基环四硅氧烷(DPh4)为原料,含氢双封头(HMMH)为封端剂,酸性阳离子树脂为催化剂,开环聚合生成含氢硅油。研究了反应时间、温度及催化剂浓度对产物黏度的影响,确定了最佳反应条件,制备了不同苯基含量的含氢硅油,测定其折射率及黏度,进行了红外光谱、核磁性能表征,结果表明苯基含量越高,折射率和黏度越高。以此法合成的含氢硅油为原料,进一步制备了折射率为1.524,透光率达到95%的固体透明有机硅树脂。     

高导热环氧/有机硅杂化封装胶的制备与性能

以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为原料,通过水解缩聚制备出有机硅树脂,采用不同尺寸的改性氧化铝填充环氧/有机硅树脂基体以改善其耐热性能,并考察其力学性能、导热性能。结果表明,合成的有机硅树脂能提高封装胶的热分解温度,其热分解温度比环氧树脂高35.66℃。所制备封装胶的导热系数为1.01 W/(m.K),相比单一环氧树脂其导热性能提高了约5倍,其粘接强度为10.27 MPa,该导热封装胶表现出良好的的综合性能,可用于微电子器件封装领域。     

大功率LED封装材料的研究进展

环氧树脂封装材料由于存在诸多不足,长期以来仅限于小功率LED的封装,而大功率LED的封装只能依赖国外进口的有机硅封装材料.通过高折射率无机氧化物的改性作用而制备的纳米改性有机硅封装材料是近年发展的一类新型大功率LED封装材料,但其粒子的分散性、与基体的相容性以及封装后的稳定性等仍然是国内众多研究人员需要继续研究和探讨的关键问题.     

LED封装材料的研究进展

发光二极管是一类可直接将电能转化为可见光和热等辐射能的发光器件。随着亮度和功率的不断提高,封装材料成为制约LED进入照明领域的关键技术之一。针对LED对封装材料的性能要求,综述了LED封装材料种类、特点及发展现状,并重点介绍了环氧和有机硅材料的应用研究进展。     

封装有机硅材料在LED电子器件中的应用进展

主要从有机硅改性环氧树脂材料、有机硅树脂封装材料和改性有机硅封装材料三个方面综述了近几年有机硅材料在LED封装中的应用及其进展.对LED电子器件的高透光率、高折光率、高导热率、耐黄变等方面与有机硅材料化学结构进行对比分析,总结其优缺点,提出有机硅材料在LED封装应用中出现了折射率低、粘度低等问题,解决这些问题可能是今后这一课题的研究重点.     

眼镜镜片用树脂材料的开发动向

本文主要介绍眼镜镜片用的高折射率树脂的开发动向。     

LED封装用乙烯基硅油的制备与固化性能

以环四单体和封端剂为原料,通过开环聚合的方法合成制备了具有不同分子结构的乙烯基硅油,并与含氢硅油通过硅氢加成反应得到了一系列硅橡胶,研究了其力学性能和透光性能。结果表明,封端剂和环四单体的含量与种类对乙烯基硅油的黏度有较大影响,组分配比相同时,含乙烯基的封端剂与环体均生成黏度较小的硅油。端基含乙烯基而分子链内不含乙烯基的硅油与含氢硅油固化后的力学性能最好,且黏度越大,力学性能越好。硅油固化后的样条在光波波长大于400nm时透光率大于90%,可望用于大功率LED的封装。     

含钛杂化硅树脂的制备与耐热性能研究

以钛酸四正丁酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷为原料,乙酰丙酮(acac)为螯合剂、盐酸为催化剂、乙醇为溶剂,利用溶胶-凝胶法、控制n(Ti)∶n(Si)=0.1~0.5,50℃水解温度下制备了含钛硅树脂,钛的引入使得杂化硅树脂在不使用催化剂和室温固化剂的情况下,140℃3d实现固化。通过涂层外观分析、光学显微镜、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、变温傅里叶变换红外光谱、热重进行了表征。结果表明成功合成了含Si—O—Ti共价键的杂化硅树脂;当n(acac)/n(Ti)=0.3时,含钛硅树脂预聚物的储存稳定性较好;R/(Si+Ti)≥1.36时,能制备表面光滑的硅树脂;含钛杂化硅树脂具有较好的耐热性且其热性能随钛含量的增大而提高。     

导热型硅橡胶电子灌封杂化材料研究

用不同的进料工艺,以六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷和硅酸四乙酯为原料,合成一种反应型SiO2单体.由连续进料工艺得到的SiO2单体,羟基含量低,可使硅橡胶的拉伸强度提高10～11倍,击穿强度升高4kV·(mm)-1左右.在硅橡胶-SiO2-Al2O3杂化材料体系中,引入偶联剂3-MPS,有助于α-Al2O3与硅橡胶间界面作用的增强.     

C级无溶剂有机硅浸渍树脂的制备及表征

以甲基苯基硅烷单体和特种硅烷单体制备有机硅氧烷预聚物出发合成了一种有机硅浸渍树脂,该浸溃树脂不含任何有机溶剂,在常温下为低黏度流动液体.采用红外光谱、核磁共振、扫描电镜和凝胶色谱对浸渍树脂的结构和物理特性进行了表征.结果表明,该类浸渍树脂分子结构中含有硅氢和乙烯基团的聚有机硅氧烷,属分子量较小的低聚物.     

有机硅交联剂对硅树脂/聚苯乙烯多孔复合材料性能的影响

以苯乙烯(St)为单体,含甲基丙烯酰氧基丙基的有机硅树脂(MTQ)为交联剂,采用高内相比乳液模板(HIPE)法制备了蜂窝状、低密度及高孔隙率的MTQ/聚苯乙烯(PS)多孔复合材料,研究了MTQ对聚合物多孔复合材料微观结构、压缩性能及热稳定性的影响。结果表明:MTQ/PS多孔复合材料的泡孔呈立体球形且泡孔壁上有丰富的互连孔,相互贯通性良好,泡孔直径为2~9μm,互连孔的孔径大小介于0.35~1.85μm;所得多孔材料孔隙率可控,总孔隙率最高可达92%;该多孔复合材料的压缩强度为0.28~0.74 MPa,压缩模量为4.86~13.54MPa。当MTQ与St的质量比为30:100时,可获得泡孔直径较小、互连孔道较窄、压缩性能和热稳定性较好的MTQ/PS多孔复合材料。      

导电硅橡胶泡沫材料的制备与性能研究

在硅橡胶基体中添加碳系导电填料(CB、CNT),利用超临界CO2发泡技术,制备了CB/硅橡胶、CNT/硅橡胶以及CB/CNT/硅橡胶复合导电泡沫材料,研究了混料胶料的流变行为以及发泡前后复合材料电导率、电磁屏蔽效能的变化规律。结果表明,CB与CNT均会阻碍硅橡胶复合材料的初始交联,导电填料含量越多交联越迟缓。CB/CNT/硅橡胶复配体系中更容易形成导电通路,当CB/CNT(1∶1)总含量为8%(质量分数)时,硅橡胶复合材料的电导率可达10^-5 S/cm,其电磁屏蔽效能(EI)为14~26 dB。发泡后,硅橡胶复合材料的电导率及EI值均有所下降。     

有机硅导热复合材料的制备及其性能

采用3,4-二氟苯基双环己基乙烯(ECFB)液晶对碳纳米管进行改性,将改性后的碳纳米管(MWCNTs)作为填料制备有机硅复合材料。利用液晶的取向性,在复合材料固化成型过程中施加电场力,诱使碳纳米管取向。采用FTIR、POM、TEM、导热系数测试等手段对改性碳纳米管及复合材料的形貌、结构、性能进行表征。结果表明,ECFB液晶可以改善碳纳米管在有机硅复合材料中的分散性。导热系数测试表明,当复合材料中碳纳米管的质量分数为11%时,施加电场后的ECFB-MWCNTs/有机硅复合材料导热系数达到1.5112 W/(m·K),是施加电场后的MWCNTs/有机硅复合材料的4倍多,是纯有机硅橡胶的近10倍。