[00942535]大功率LED封装用加成型液体硅橡胶的研究

大功率LED具有发光效率高，光色纯，能耗小，寿命长，体积小，响应快，无污染，全固态，性能稳定等优点，被称为是绿色的“固态照明”。LED要成为真正能够使用的产品，必须使用合适的封装材料对LED芯片进行封装，封装材料的使用，不但可以对芯片提供机械保护，同时也会对LED的发光效率、亮度以及使用寿命等产生一定的影响，合适的封装材料和适宜的封装技术，可以有效提高LED的发光效率，延长使用寿命。常用的封装材料主要包括环氧树脂、聚氨酯、有机硅等透明度高的材料，其中聚氨酯灌封胶表面过软，易起泡，固化不充分，其表面有花纹现象，这些缺陷使其只能应用于普通电器元件的灌封。使用最多的LED封装材料是环氧树脂，其具有优良的电绝缘性能、密封性能、介电性能以及高透光性能和优异的粘结性能等优点，同时固化收缩率低，贮存稳定性好，操作简便。但固化后的环氧树脂交联密度高、内应力大、脆性大、耐冲击性能差，使用温度一般不超过150oC，而且还会出现与内封装材料不相容的问题，使用环氧树脂封装的LED在经过高低温循环实验后，发光效率会急剧降低。对于大功率LED，使用过程中会有大量热量发出，在器件开启和关闭时会出现对封装材料的热冲击，这些都能造成环氧树脂性能的下降，从而影响大功率LED器件的性能。有机硅高分子因其结构的特殊性，具有更高的耐热性能和耐紫外性能，同时与芯片的相容性好，不会出现分层问题，这些都使其成为一种更适宜的封装材料。但是有机硅材料的价格昂贵，成本比环氧树脂高，所以一般只在对封装材料要求更苛刻的大功率LED的封装中使用。随着大功率LED发光效率的提高，其在照明领域的应用逐渐成为现实，这使得大功率LED封装材料的使用量逐渐增加，有机硅材料在LED封装中的使用也更加广泛。该项目以有机硅单体开环聚合的方法合成端乙烯基硅油作为基础聚合物，以有机酸如草酸催化水解缩合的方法合成MQ硅树脂作为补强填料，以低含氢硅油为交联剂，以Karstedt催化剂为固化剂，以乙炔基环己醇为抑制剂，制备双组分的加成型液体硅橡胶。产品具有粘度适中，力学性能佳，透明度高，耐老化性能好的优点。同时，在合成补强填料MQ硅树脂过程中使用有机酸做催化剂，降低了产品中的无机离子含量，有利于硅橡胶产品耐辐射性能的提高。产品经过实验室研发和小试阶段，技术已经基本成熟，有望进入工业化生产。江西拥有全国最大的有机硅单体生产基地—星火工业园区，同时南昌又是国家半导体照明工程产业化示范基地，拥有生产大功率LED的高新科技企业-晶能光电有限公司，发展可用于大功率LED封装的有机硅产品，可以有效推动该省的LED行业尤其是大功率LED行业的发展，具有很高的经济效益和社会效益。