[发明专利]LED封装用硅胶的制备及应用

说明书

技术领域

本发明属于光电子技术应用领域，涉及一种透明性强、耐热性好的LED封装用硅胶材料的制备及应用。

背景技术

LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写，是一种场致发光光源，是将电能直接转化为光能的半导体器件，主要由PN结芯片、电极、光学系统、封装材料及附件等组成。它的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。而封装则是LED生产工艺中必不可少的一个环节，其目的主要是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出可见光的功能----防止湿气等由外部侵入、以机械方式支持导线、有效地将内部产生的热排出等。因此封装用的树脂材料必须具有以下特性：高透光率、耐热、耐辐射、抗潮、低应力等。

目前，用于LED封装的多是一些热塑性树脂如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、光学尼龙和热固性环氧树脂等。然而，随着LED亮度的提高和功率的加大，这些材料因耐热性不好，而产生色变，导致光衰，以至严重影响到LED的使用性能，并大大缩减产品的使用寿命。因此，这些材料已经无法适应大功率LED封装的要求。在这种情况下，需要寻求新的替代材料成为一种必需。而有机硅因为具有良好的耐热性、耐候性、抗潮性、绝缘性及低玻璃化转变温度等特性，受到研究者的青睐。国外从事这方面的研究较早，并已经成功开发出几类产品用于LED封装，现在则开始集中在高折光指数、高透光率、高硬度和低收缩性等应用性能方面的研究。而国内因缺乏对LED封装这个新兴行业的了解，目前只有少数人从事此类材料的研发工作。主要是通过有机硅材料对环氧树脂进行改性，其性能有所改善，但与国外产品相比，差距还很远。而对于纯有机硅材料的研究，尚处于起步阶段，还没有同类产品出现。以至于当前市场上所用的有机硅LED封装材料完全被国外几家大的公司所垄断。因此，开发这类产品，打破技术壁垒，对于我国功率型LED器件的研制与规模化生产具有十分重要的意义。

本发明针对以上现状，对国外产品进行剖析，自行设计合成了一种透光率高、耐热性好的LED封装用硅胶材料，并为此类材料的开发提供一种思路和方法。

发明内容

本发明的目的是制备一种透光率高、耐热性好的LED封装用硅胶树脂，以期满足高温下低色变、低光衰、长寿命的使用要求。

对本发明的具体描述：

本发明中LED封装用硅胶树脂材料主要是有以下三个部分组成：

A组分：分子结构中至少包含两个或两个以上的不饱和双键。

B组分：分子结构中至少包含两个或两个以上的硅氢键(Si-H)。

C组分：包含有铂、钯或其他过渡金属能够催化硅氢加成反应的催化剂。

将三者混合均匀后，在一定温度下交联，即可得到一种无色透明的有机硅封装材料。

A组分：任何一个分子结构中至少包含两个或两个以上的脂肪族不饱和双键，典型的烯烃基包含2-8个碳原子，最好是2-6个碳原子，例如乙烯基和烯丙基。其结构式如图一所示：其分子链中至少有两个烯烃基与Si硅原子相连，可以分布在侧链也可以在末端；其分子链为线型，也可是支化结构或适当交联；其25℃时的粘度应100≤η≤15000mPa·S。

(1)

R¹：CH₃、C₂H₅、C₃H₆、i-C₃H₆、C₄H₉、i-C₄H₉、t-C₄H₉、c-C₆H₁₂、CH₂＝CH-、C₆H₅等