專利名稱::Led芯片粘結膠的制作方法LED芯片粘結膠
技術領域:
:本發明屬于一種LED的封裝材料,特別是涉及一種照明用雙電極白光LED、有效提高其亮度、增加LED工作穩定性的芯片固定粘結材料。二、
背景技術:
現有技術LED是一種由半導體材料構成,利用半導體中電子與空穴結合而發出光子、產生不同頻率光譜的發光元件,因其具有體積小,壽命長,光電轉換效率高,響應速度快,節能,環保,故可成為未來半導體照明光源的核心。LED行業目前常用的芯片粘結材料為環氧樹脂(EPOXY),但是EPOXY的熱阻較高為250~30O'C/W,導熱系數較低(1~2W/m.K),其固化后內部的基本結構為環氧樹脂+^粉填充式導熱導電結構,這樣的結構TG(TG點是指玻璃轉化溫度,一般當工作溫度長時間超過此溫度時,聚合物的各項作用都會發生變化而失效的)點較低,對器件的散熱與高溫工作穩定性極為不利,據統計分析,目前LED光強度的衰減及失效多是由于芯片高溫工作時其粘結材料不穩定而造成,隨著LED功率的增加則必須加強對芯片熱控制,增加LED芯片的導熱性。因此,LED行業迫切需要一種改進的封裝粘結材料替代現有環氧樹脂粘結材料。三、
發明內容技術問題本發明針對上述技術空白,提供一種LED燈的芯片封裝粘結材料,該材料可以提高LED芯片工作時的出光率,有效增加LED工作的穩定性及抗衰減性。技術方案本發明的技術解決方案為一種LED芯片粘結膠,其特征在于該芯片粘結膠的組成為現變不低于35ShoreD,粘度系數不低于1.5的透明光學硅膠,還舍有占硅膠重量10-20%的AL203與占珪膠重量2-10%SiCb粉劑及沉淀抑止劑。上述沉淀抑止劑為環己酮或醋酸乙酯。上述AL203和Si02的顆粒度<20鵬,表面積〉50m2/g。有益效果由于雙電極LED芯片的粘結材料不需要導電,只需要良好的導熱與增加LED芯片的出光率,而逸歐(SILICONE)能在大的溫度范圍內作為傳熱媒介及應力消除介質,且具有良好的化學穩定性、不變色、高折射性及良好的透光性,導熱效果較環氧樹脂優良。我們通過在SILICONE中添加納米級無機顆粒粉末,增加硅樹脂的導熱率及粘結強度,使其固化后具有足夠的粘結強度及導熱性,同時大大提高LED芯片的光學透射性,可使LED的亮度更高,且成本低,是雙電極LED芯片粘結最好的替代材料。選用硅膠屬于樹脂彈性體膠材,具有線形膨脹系數低,耐紫外線〔UV〕性能佳之特性,有利于芯片的精準定位及高溫不黃變,為提高定位精度,需將此黏度繼續提升,同時考慮祐度提升后膠的導熱性能。綜合真應用需求,選用耐高溫、高導熱、高折射性之輔劑叢203與Si02。輔劑Si02的微觀結構為菱形體,AL203的微觀結構為三角形體(顆粒度<20nm,表面積〉50m々g),兩者結合后能于^混合體中形成一面堅實的屏障,提高了混合體的密度與折射率。用作LED封裝的粘結材料,提高其外量子效率,同時提高產品的導熱性。同比性能的情況下,此粘結膠的價格僅進口產品的10%,具有極高的性價比。該LED芯片封裝粘結材料①高折射性,添加劑Si(>2為菱形體,亂203為三角形體,兩者結合后能增加LED芯片出光率;②輔劑Si02,AL203同樣具有高導熱性,且加入Si02,AL203后能提高混合整體的密度至1.3左右。③硅膠對LED中UV光成分吸收少,又具有比環氧樹脂高的透光率,高溫下黃變系數低;④加熱硬化后流動性小,有利于芯片固定,具有卓越的定位精度穩定性。四圖1:EPOXY(環氧樹脂+銀粉)的發光強度測試分布結果;圖2:SELICONE(日本進口粘結硅膠)的發光強度測試分布結果;圖3:本發明粘結材料的發光強度測試分布結果;圖4:EPOXY(環氧樹脂+)的亮度衰減曲線;圖5:本發明粘結材料的亮度衰減曲線。五具體實施方式用于下述試驗的膠粘劑組配:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例l:采用不同特性的芯片粘結膠,使用相同的LED芯片、相同的封裝制程和封裝膠制成白光PLCCLED,其發光強度測試分布結果如圖1~3所示(測試儀器為WEIMINGLED-638T,測試糾Ta:25t:,RH45%IF=20mA)測試結果表明,采用相同的LED芯片、相同的封裝制程,使用不同特性的粘結膠,在白光PLCCLED電性及CIE區塊基本相同的前提下,亮度將區別很大,這是由于不同特性的粘結膠,其透光率、折射率等不同所致,對比可看出,本發明材料對提高LED亮度將有很大的幫助。實施例2:比較環氧樹脂與硅膠粘結材料的亮度衰減曲線,如圖4、圖5所示,測試條件Ta:25'C,RH45,IF=20mA,1000HRS。通過整體信賴度實驗^發伍,本發明粘結材料信賴度優于EPOXY結構。實施例3:一種LED芯片粘結膠,該芯片粘結膠的組成為硬度不低于35ShoreD,粘度系數不低于1.5的透明光學硅膠(DowCorningOE~6660PartA/BTransparentSiliconeResin(日本道康寧公司OE6660A/B組分,透明硅樹脂)),還含有占硅膠重量10-20%的AL203與占>4^重量2~10%Si02粉劑及沉淀抑止劑沉淀抑止劑為環己嗣或醋酸乙醋;AL2O3和SiO2的顆粒度々0nm,表面積〉50m々g。實施例4:該粘結膠通過攪拌充分混合后,需要在-15x:以下儲存,以避免混合物分層、失效。從冰箱或冷凍庫中取出后,需置itji室溫下解凍(約251C),建議置于防潮干燥箱中回溫活化,以防止膠可能吸潮。解凍完成后,用不銹鋼棒沿著包裝罐的邊緣攪拌幾分鐘再攪拌中間幾分鐘,這樣反復交替攪拌2-3次。后直接裝入點膠機臺,即可生產使用做固晶制程。使用時在芯片粘結部位涂上必要量的粘結膠,并從上面輕輕地壓下芯片后,加熱150€、2小時使其硬化即可。權利要求1.一種LED芯片粘結膠,其特征在于該芯片粘結膠的組成為硬度不低于35ShoreD,粘度系數不低于1.5的透明光學硅膠,還含有占硅膠重量10~20%的AL2O3與占硅膠重量2~10%SiO2粉劑及沉淀抑止劑。2.根據權利要求1所述的LED芯片粘結膠,其特征在于所述沉淀抑止劑為環己酮或醋酸乙酯。3.根據權利要求1所迷的LED芯片粘結膠,其特征在于所述ALz03和Si02的顆粒度〈20nm,表面積〉50m2/g。全文摘要一種LED芯片粘結膠,該芯片粘結膠的組成為硬度不低于35ShoreD,粘度系數不低于1.5的透明光學硅膠,還含有占硅膠重量10~20%的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>與占硅膠重量2~10%SiO<sub>2</sub>粉劑及沉淀抑止劑。我們通過在SILICONE中添加納米級無機顆粒粉末,增加硅樹脂的導熱率及粘結強度,使其固化后具有足夠的粘結強度及導熱性,同時大大提高LED芯片的光學透射性,可使LED的亮度更高,且成本低,是雙電極LED芯片粘結最好的替代材料。文檔編號C09J1/00GK101333422SQ20081012327公開日2008年12月31日申請日期2008年7月11日優先權日2008年7月11日發明者包書林,杰孟申請人:包書林;孟杰