專利名稱：有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率led封裝膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED封裝膠，具體涉及有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠。
背景技術(shù)：
發(fā)光二級(jí)管(LED)作為第三代半導(dǎo)體照明光源，因其與白熾燈、熒光燈相比各方面均更具優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于照明、輻射光源和顯示器等領(lǐng)域。大功率LED使用過程中，輻射復(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生損失，很多光線無法從芯片中射到外部。通過在芯片表面涂覆一層折射率相對(duì)較高的透明膠層即封裝膠，由于該膠層處于芯片和空氣之間，從而有效減少光子在界面的損失，提高取光效率。此外，封裝膠的作用還包括對(duì)芯片進(jìn)行機(jī)械保 護(hù),應(yīng)力釋放,并作為一種光導(dǎo)結(jié)構(gòu)。因此,要求其透光率高、折射率高、熱穩(wěn)定性好、流動(dòng)性好且易于噴涂。為提高大功率LED封裝的可靠性，還要求封裝膠具有低吸濕性、低應(yīng)力、耐老化等特性。目前大功率LED封裝膠主要采用有機(jī)硅，但其成本高且粘結(jié)性差，降低了新型大功率LED的可靠性，難以滿足大功率LED的封裝要求。雙酚A型環(huán)氧樹脂具有加入固化劑后儲(chǔ)存時(shí)間短、短波輻射或高溫下易黃變、粘結(jié)性差、易開裂、高吸濕性等缺點(diǎn)，更不適合用于大功率LED封裝。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂由于環(huán)氧基直接連接在脂環(huán)上，能形成緊密的剛性分子結(jié)構(gòu)，固化后交聯(lián)密度增大，使得固化后的材料具有較高的熱變性溫度，分子結(jié)構(gòu)中因不含苯環(huán)，表現(xiàn)出良好的耐紫外性能和低吸濕性。有機(jī)硅改性的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，因結(jié)構(gòu)中引入Si-O鍵，固化后更具有透光率高、耐熱穩(wěn)定性好、耐紫外光性強(qiáng)、吸濕性低等優(yōu)點(diǎn)，更適合用于大功率LED封裝?，F(xiàn)市售的大功率LED封裝膠，大部分由國(guó)外進(jìn)口，如美國(guó)道康寧公司、日本信越公司等。寧波德洲精密電子有限公司專利(申請(qǐng)?zhí)?01010166012. 3，公開號(hào)CN101831143A)所述雙組份封裝膠中環(huán)氧樹脂為脂環(huán)族環(huán)氧樹脂和雙酚A環(huán)氧樹脂混合物，相比于有機(jī)硅改性的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，后者透光率、耐熱性及耐紫外光性均更好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種透明、粘結(jié)力強(qiáng)、不易開裂、耐紫外線、耐高溫高蝕且耐低溫的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂封裝膠，避免采用成本高的有機(jī)硅封裝膠，同時(shí)克服現(xiàn)有環(huán)氧樹脂封裝膠即脆性、高吸濕性、低透光率、耐紫外性差等缺點(diǎn)，更適合用做大功率LED封裝膠，良好的性能、低廉的成本使其可取代國(guó)外進(jìn)口大功率LED封裝膠。本發(fā)明的內(nèi)容是有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于該封裝膠由A、B兩組分構(gòu)成，經(jīng)A、B組分按I :(0. 9-1.0)混合后用于施工，其中各組分制備方法如下⑴組分A的制備將質(zhì)量百分比為95% 97%有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、I. 6% 2. 6%活性稀釋劑、0. 5% 1%增柔劑、0. 08% 0. 18%消泡劑和0. 02% 0. 10%透明藍(lán)紫染料色漿按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h，混合均勻；⑵組分B的制備將質(zhì)量百分比為98% 99%混合酸酐固化劑、0. 2% 1%促進(jìn)劑、0. 5%紫外吸收劑、0. 5%多元醇和0. 01% 0. 09%抗氧化劑按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h，混合均勻。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制備方法如下在反應(yīng)裝置中加入脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，加熱熔融后，加入0. 5% 1%的催化劑三苯基磷與20% 30%的硅樹脂中間體，升溫至120°C反應(yīng)4h后，減壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基異丁烯酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)已基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)已基碳酸酯、3-環(huán)氧乙基-7-氧雜二環(huán)[4，1，0]庚烷、雙(7-氧雜雙環(huán)[4. 1.0] 3-庚甲基己二酸酯)、雙環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物、六氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯中的一種或幾種。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的娃樹脂中間體為甲基苯基娃樹脂、甲基娃樹脂、低苯基甲基娃樹脂、苯甲基娃樹脂、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂、有機(jī)硅聚酯改性樹脂、聚甲基硅樹脂、氨基硅樹脂中的一種或幾種。
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按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的活性稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚、環(huán)氧丙烷苯基醚、芐基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油醚、1，4- 丁二醇縮水甘油醚中的一種或幾種。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的固化劑為60%-70%甲基六氫鄰苯二甲酸酐或六氫鄰苯二甲酸酐與30%-40%聚壬二酸酐的混合物。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的促進(jìn)劑為四甲基溴化胺、四乙基溴化銨、四甲基碘化胺、四乙基碘化胺、四丁基碘化胺、碘化四甲基磷和氯化四苯磷中的一種或幾種。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的紫外吸收劑為最大吸收波長(zhǎng)在360nm以上的紫外吸收劑。按上述方案的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的抗氧化劑為2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚，四[P - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一種或幾種。有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，該封裝膠具有如下特點(diǎn)(I)外觀為透明液體，無離析、顆粒及凝膠，各組分顏色差異明顯；(2)在120°C下膠化時(shí)間為I. 5 2h,在150°C下膠化時(shí)間為0. 8 Ih ; (3)沖擊強(qiáng)度大于12. 8 KJ/m2 ； (4)抗彎強(qiáng)度大于14J ；
(5)收縮率小于0. 5% ；(6)玻璃化溫度大于423K ；(7)電阻率大于6 X IO13Q m ；(8)冷熱沖擊-70°C (30min)— 100°C (30min)循環(huán)200-300次，無變化；(9)回流焊過兩次回流焊(峰值溫度260-265°C，時(shí)間10-30s)，封裝膠無脫落及黃變現(xiàn)象；(10)高溫高濕85°C、85%相對(duì)濕度、紅墨水100°C浸煮Ih或常溫浸泡30天，均無滲透。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步介紹本發(fā)明，但是實(shí)施例不會(huì)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例I⑴制備有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂在反應(yīng)裝置中加入74% 4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷，力口熱熔融后，加入1%催化劑三苯基磷與25%甲基苯基硅樹脂，升溫至120°C反應(yīng)4h后，減壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水；
⑵組分A的制備將質(zhì)量百分比為96. 6%有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、2. 6%環(huán)氧丙烷丁基醚、0. 6 %增柔劑、0. 14 %消泡劑和0. 06 %透明藍(lán)紫染料色漿按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h至混合均勻；
⑶組分B的制備將質(zhì)量百分比為98%甲基六氫鄰苯二甲酸酐與聚壬二酸酐的混合物、0. 92%四甲基溴化胺、0. 5%紫外吸收劑、0. 5%甘油和0. 08%四[P - (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h至混合均勻；
⑷A、B兩組分按I :0. 95混合后用于施工。 實(shí)施例2
⑴制備有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂在反應(yīng)裝置中加入70% 3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基異丁烯酸酯，加熱熔融后，加入1%的催化劑三苯基磷與29%苯甲基硅樹脂，升溫至120°C反應(yīng)4h后，減壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水；
⑵組分A的制備將質(zhì)量百分比為96. 8%有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、2. 5%環(huán)氧丙烷苯基醚、0.5%增柔劑、0. 14%消泡劑和0. 06%透明藍(lán)紫染料色漿按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h至混合均勻；
⑶組分B的制備將質(zhì)量百分比為98%甲基六氫鄰苯二甲酸酐與聚壬二酸酐的混合物、0. 95%四甲基碘化胺、0. 5%紫外吸收劑、0. 5%甘油和0. 05% 2,6- 二叔丁基對(duì)甲酚按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h至混合均勻；
⑷A、B兩組分按I :0. 95混合后用于施工。
權(quán)利要求
1.有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于該封裝膠由A、B兩組分構(gòu)成，經(jīng)A、B組分按I : (0. 9-1. 0)混合后用于施工，其中A組分由有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、增柔劑、活性稀釋劑、透明藍(lán)紫染料色漿和消泡劑組成，B組分由固化劑、促進(jìn)劑、紫外吸收劑、多元醇和抗氧化劑組成。
2.如權(quán)利要求I所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于各組分制備方法如下⑴組分A的制備將質(zhì)量百分比為95% 97%有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、I. 6% 2. 6%活性稀釋劑、0. 5% 1%增柔劑、0. 08% 0. 18%消泡劑和0. 02%~.0.10%透明藍(lán)紫染料色漿按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h，混合均勻；⑵組分B的制備將質(zhì)量百分比為97% 99%混合酸酐固化劑、0. 20Z0 0. 8%促進(jìn)劑、0. 5%紫外吸收劑、0. 5%多元醇和0. 01% 0. 09%抗氧化劑按比例稱量好，在70-90°C條件下攪拌3-4h，混合均勻。
3.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制備方法如下在反應(yīng)裝置中加入脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，加熱熔融后，加入0. 5 % I %的催化劑三苯基磷與20 % 30 %的硅樹脂中間體，升溫至.120°C反應(yīng)4h后,減壓蒸懼除去反應(yīng)生成的水。
4.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基異丁烯酸酯、.3，4-環(huán)氧環(huán)已基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)已基碳酸酯、3-環(huán)氧乙基-7-氧雜二環(huán)[4，I, 0]庚烷、雙(7-氧雜雙環(huán)[4. I. 0]3_庚甲基己二酸酯)、雙環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物、六氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的娃樹脂中間體為甲基苯基娃樹脂、甲基娃樹脂、低苯基甲基娃樹脂、苯甲基娃樹月旨、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂、有機(jī)硅聚酯改性樹脂、聚甲基硅樹脂、氨基硅樹脂中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的活性稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚、環(huán)氧丙烷苯基醚、芐基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油醚、1，4- 丁二醇縮水甘油醚中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的固化劑為60%-70%甲基六氫鄰苯二甲酸酐或六氫鄰苯二甲酸酐與30%-40%聚壬二酸酐的混合物。
8.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的促進(jìn)劑為四甲基溴化胺、四乙基溴化銨、四甲基碘化胺、四乙基碘化胺、四丁基碘化胺、碘化四甲基磷和氯化四苯磷中的一種或幾種。
9.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的紫外吸收劑為最大吸收波長(zhǎng)在360nm以上的紫外吸收劑。
10.如權(quán)利要求I和2所述的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠，其特征在于所述的抗氧化劑為2，6_ 二叔丁基對(duì)甲酚，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂大功率LED封裝膠。其特征在于該封裝膠由A、B兩組分構(gòu)成，經(jīng)A、B組分按1∶(0.9-1.0)混合后用于施工，其中A組分由有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、透明藍(lán)紫染料色漿、消泡劑和增柔劑組成，B組分由固化劑、促進(jìn)劑、紫外吸收劑、多元醇和抗氧化劑組成。本發(fā)明提供一種透明、粘結(jié)力強(qiáng)、不易開裂、耐紫外、耐高溫高蝕且耐低溫的有機(jī)硅改性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂封裝膠，避免采用成本高的有機(jī)硅封裝膠，同時(shí)克服現(xiàn)有環(huán)氧樹脂封裝膠即脆性、高吸濕性、低透光率、耐紫外性差等缺點(diǎn)，更適合用做大功率LED封裝膠。其性能良好、成本低廉、制備工藝簡(jiǎn)單，國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01L33/56GK102676107SQ20121017649
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者喬毅, 孔慶茹, 曹祥來 申請(qǐng)人:上海中新裕祥化工有限公司