一種led封裝cob樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED封裝COB樹脂，其按照重量份數(shù)主要由以下原料制備：正硅酸乙酯6000～7000；六甲基二硅氧烷1400～1800；乙烯基單封頭400～700；苯基封頭劑90～270；水4000～6000；酸性催化1000～1500；甲苯3000～5000；堿性催化劑2～4。本發(fā)明還公開了所述LED封裝COB樹脂的制備方法、應(yīng)用及使用其配置的封裝膠。所述LED封裝COB樹脂，克服了傳統(tǒng)樹脂只能用于50W以下的COB封裝的弊端，可用于500W以內(nèi)的COB封裝，同時(shí)不產(chǎn)生黃變、老化、開裂和光衰低的現(xiàn)象。
【專利說明】一種LED封裝COB樹脂及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LED封裝C0B芯片保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED封裝C0B樹脂及其制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] LED作為綠色、節(jié)能光源雖然在這幾年得到大力的發(fā)展，但其光電轉(zhuǎn)換效率不是很 高，大部分的電能被轉(zhuǎn)換為熱能，隨著LED功率的提高，其發(fā)熱量也逐漸的增大，如果產(chǎn)生 的熱量不能及時(shí)地散發(fā)將極大的影響LED的正常工作，縮短其使用壽命。目前市場傳統(tǒng)C0B 封裝結(jié)構(gòu)主要是采用將大功率或小功率LED芯片集成封裝在基板上的方式，基板分為金屬 和陶瓷基板，在金屬基板上進(jìn)行大功率和小功率LED芯片集成封裝的方式中，由于大功率 LED芯片發(fā)熱量大、熱量集中，以及金屬基板上有一介電層（絕緣層），因而存在散熱較差 等問題，這些問題最終導(dǎo)致基板發(fā)黃發(fā)黑、光效降低及光衰增大，從而造成LED產(chǎn)品不能使 用；陶瓷基板雖然無上述問題，但成本較高，光效較低。
[0003] 傳統(tǒng)的板上芯片封裝（C0B)模塊的封裝保護(hù)工藝通常包括以下步驟：首先，利用 引線鍵合工藝制造板上芯片封裝模塊；利用固化膠水或環(huán)氧樹脂材料等保護(hù)封裝好的板上 芯片封裝模塊；將保護(hù)好的成品板上芯片封裝模塊安裝到卡片的銑槽中；利用膠水使板上 芯片封裝模塊固定到卡片。然而，目前常規(guī)LED封裝C0B樹脂只能用于50W以下的C0B封 裝，封裝50W以上的C0B會(huì)出現(xiàn)裂膠、老化和變黃的現(xiàn)象。
[0004] 由此可見，本領(lǐng)域急需一種LED封裝C0B樹脂，可用于封裝大功率的C0B，同時(shí)不出 現(xiàn)裂膠、老化和變黃等不良現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一在于提出一種LED封裝C0B樹脂，能夠用于封裝大功率的C0B， 同時(shí)不出現(xiàn)裂膠、老化和變黃等不良現(xiàn)象。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種LED封裝C0B樹脂，其按照重量份數(shù)主要由以下原料制備：
[0007] 正硅酸乙酯 6000?7000 六甲基二硅氧烷 1400?1800 乙烯基單封頭 400?700 苯基封頭劑 90?270 水 4000?6000 酸性催化劑 1000?1500 甲苯 3000?5000 堿性催化劑 2?4，
[0008] 優(yōu)選地，所述的LED封裝C0B樹脂按照重量份數(shù)主要由以下原料制備：
[0009] 正硅酸乙酯 6240 六甲基二桂氧焼 1650 乙烯基單封頭 500 苯基封頭劑 180 水 4500 酸性催化劑 1200 甲苯 3500 堿性催化劑 2.5。
[0010] 其中所述正硅酸乙酯的Si02含量為28% ;優(yōu)選地，所述苯基封頭劑為甲基二苯 基乙氧基硅烷和/或甲基二苯基氯硅烷；所述酸性催化劑為鹽酸、濃硫酸和/或醋酸，優(yōu)選 36%鹽酸；所述堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鋰和/或四甲基氫氧化銨，優(yōu)選氫氧化鉀。 [0011] 其中所述原料六甲基二硅氧烷、乙烯基單封頭、苯基封頭劑的濃度大于或等于 99 %，甲苯濃度大于或等于98 %。
[0012] 本發(fā)明的目的之一還在于提供所述的LED封裝C0B樹脂的制備方法，其包括以下 步驟：
[0013] 1)水解反應(yīng)：將六甲基二硅氧烷、乙烯基單封頭、苯基封頭劑、水和酸性催化劑按 配比投入反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌、同時(shí)冷凝、升溫；往反應(yīng)釜中加入正硅酸乙酯；再次升溫，控 制溫度，進(jìn)行反應(yīng)；緩慢加入甲苯，繼續(xù)反應(yīng)，制得水解產(chǎn)物；
[0014] 2)縮合反應(yīng)：將上述水解產(chǎn)物抽至縮合釜中，升溫，往反應(yīng)釜中加入堿性催化劑， 控制溫度，進(jìn)行縮合反應(yīng)，制得縮合產(chǎn)物；
[0015] 以及任選的3)水洗及過濾：將縮合產(chǎn)物留在縮合釜中，控制溫度，往釜中加入水 進(jìn)行洗滌、攪拌、凈置分層、排水；將水洗產(chǎn)物通過過濾機(jī)過濾一次，制得所述的LED封裝 C0B樹脂。
[0016] 其中，在步驟1)水解反應(yīng)中，所述反應(yīng)釜為裝配有調(diào)速攪拌、回流冷凝管、加熱裝 置和分水器的玻璃反應(yīng)釜；優(yōu)選地，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為200r/min，所述升溫設(shè)定的溫度為 50°C;優(yōu)選地，當(dāng)料液溫度為40°C時(shí)，往反應(yīng)釜中加入正硅酸乙酯；優(yōu)選地，所述再次升溫設(shè) 定的溫度為55°C，將溫度控制在50±2°C，反應(yīng)3小時(shí)；優(yōu)選地，繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)2h ;優(yōu)選地， 反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，凈置分層，排出酸水并關(guān)閉底閥。
[0017] 在步驟2)縮合反應(yīng)中，所述升溫設(shè)定的溫度為65?70°C ;優(yōu)選地，將溫度控制為 65±2°C ;優(yōu)選地，所述進(jìn)行縮合反應(yīng)的時(shí)間為1. 5小時(shí)。
[0018] 在步驟3)水洗及過濾中，所述控制溫度為將油浴加熱的溫度控制為45°C ;優(yōu)選 地，所述水的溫度為30?40°C，加入水的量為3000重量份；優(yōu)選地，所述攪拌持續(xù)8? lOmin ;優(yōu)選地，所述水洗重復(fù)進(jìn)行4次，且最后一次水洗時(shí)排干水分；優(yōu)選地，水洗結(jié)束后 降溫至40°C以下。
[0019] 步驟3)結(jié)束后，制得無色透明液體，即所述LED封裝C0B樹脂，裝桶待用，同時(shí)取 樣測固含量和乙烯基含量，乙烯基M/Q比值為0. 7?0. 85,最優(yōu)選0. 75。
[0020] 本發(fā)明的目的之一還在于提供所述的LED封裝C0B樹脂在C0B封端中的應(yīng)用。
[0021] 本發(fā)明提供所述LED封裝C0B樹脂配置的封裝膠，所述封裝膠通過向所述的LED 封裝COB樹脂中加入乙烯基硅油合成。所述乙烯基硅油為粘度為45000?55000cps烯基 硅油；優(yōu)選地，所述的LED封裝C0B樹脂與乙烯基硅油比例為55 :45。
[0022] 本發(fā)明提供的LED封裝C0B樹脂，克服了傳統(tǒng)樹脂只能用于50W以下的C0B封裝， 封裝50W以上的C0B會(huì)出現(xiàn)裂膠和容易老化現(xiàn)象的弊端，可用于500W以內(nèi)的C0B封裝，解 決了高功率C0B封裝用膠的技術(shù)難題，為C0B高功率發(fā)展提供了輔助材料的保障。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024] 實(shí)施例1 :本發(fā)明LED封裝C0B樹脂的制備
[0025] 按照以下原料配比進(jìn)行樹脂制備：
[0026] 正硅酸乙酯 6240 六甲基二硅氧烷 1650 乙烯基單封頭 500 甲基二苯基乙氧基硅烷 180 水 4500 36% 鹽酸 1200 甲苯 3500 氫氧化鉀 2.5。
[0027] 其中所述原料六甲基二硅氧烷、乙烯基單封頭、苯基封頭劑的濃度大于或等于 99 %，甲苯濃度大于或等于98 %。
[0028] 制備步驟如下：
[0029] 1)水解反應(yīng)：將7K甲基-娃氧燒、乙稀基單封頭、甲基-苯基乙氧基娃燒、水和酸 性催化劑按配比投入反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌按量投進(jìn)帶調(diào)速攪拌、回流冷凝管、加熱裝置和分 水器的50升玻璃反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為200r/min，開啟冷凝管的冷卻水，然后升溫， 加熱介質(zhì)溫度設(shè)置為50°C;當(dāng)料液溫度至40°C時(shí)，往反應(yīng)釜中加入正硅酸乙酯，然后再次升 溫，加熱介質(zhì)溫度設(shè)置55°C。當(dāng)料液溫度升至50°C，開始計(jì)時(shí)，在50°C溫度下反應(yīng)3小時(shí)； 向反應(yīng)釜中緩慢加入甲苯，在50°C溫度下反應(yīng)2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，停止攪拌，凈置分層，制得 水解產(chǎn)物，排出酸性反應(yīng)液，關(guān)好底閥。
[0030] 2)縮合反應(yīng)：將上述水解物抽至縮合釜中，然后升溫，加熱介質(zhì)溫度設(shè)置70°C ;往 反應(yīng)釜中加入氫氧化鉀，在65°C溫度下縮合反應(yīng)1. 5小時(shí)；
[0031] 3)水洗及過濾：將縮合好的物料留在縮合釜中，控制油溫45°C，往釜中加入30°C 的純水3000g進(jìn)行洗滌，攪拌10分鐘、停止攪拌、凈置分層，排出水，重復(fù)進(jìn)行4次水洗，最 后一次應(yīng)盡量分干凈水分。水洗結(jié)束后停止加熱，降溫至40°C以下，停止攪拌。將水洗好的 物料通過過濾機(jī)過濾一次，得無色透明液體。裝桶待用，同時(shí)取樣測固含量和乙烯基含量。
[0032] 經(jīng)測量，所制備的LED封裝C0B樹脂的乙烯基M/Q比為0. 75。
[0033] 實(shí)施例2本發(fā)明封裝膠的制備
[0034] 取本發(fā)明實(shí)施例1制備的LED封裝C0B樹脂液1000克于2L玻璃燒瓶中，向所述 的LED封裝C0B樹脂中加入粘度為50000cps的乙烯基硅油，所述LED封裝C0B樹脂與乙烯 基硅油比例為55 :45。制得本發(fā)明的封裝膠。
[0035] 實(shí)施例3本發(fā)明LED封裝C0B樹脂配置的封裝膠的應(yīng)用效果
[0036] 將本發(fā)明LED封裝C0B樹脂配置的封裝膠與領(lǐng)域內(nèi)常用的日本信越KER-2500分 別封裝在500W C0B上，做成品燈各20盞，安裝在車間用于照明，每天晚上18 :30-7 :00點(diǎn) 亮，應(yīng)用1年后檢查。測試結(jié)果如表1所示，兩者膠體均不開裂、不發(fā)黃，光衰均在1. 5%以 下。但本發(fā)明的封裝膠相對(duì)日本信越COB封裝膠具有更好的測試結(jié)果，且由于本發(fā)明的封 裝膠制備方法簡單，其價(jià)格上具有明顯優(yōu)勢，具有更好的實(shí)用性。
[0037] 表1本發(fā)明的封裝膠與信越KER-2500進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下：
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種LED封裝COB樹脂，其特征在于，按照重量份數(shù)主要由以下原料制備： 正硅酸乙酯 6000?7000 六甲基二硅氧烷 1400?1800 乙烯基單封頭 400?700 苯基封頭劑 90?270 水 4000?6000 酸性催化劑 1000?1500 甲苯 3000?5000 堿性催化劑 2?4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝C0B樹脂，其特征在于，按照重量份數(shù)主要由以下原 料制備： 正硅酸乙酯 6240 六甲基二硅氧烷 1650 乙烯基單封頭 500 苯基封頭劑 180 水 4500 酸性催化劑 1200 甲苯 3500 堿性催化劑 2.5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED封裝C0B樹脂，其特征在于，所述正硅酸乙酯的Si02 含量為28% ; 優(yōu)選地，所述苯基封頭劑為甲基-苯基乙氧基娃燒和/或甲基-苯基氣娃燒； 優(yōu)選地，所述酸性催化劑為鹽酸、濃硫酸和/或醋酸，優(yōu)選36%鹽酸； 優(yōu)選地，所述堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鋰和/或四甲基氫氧化銨，優(yōu)選氫氧化 鉀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的LED封裝C0B樹脂的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： 1)水解反應(yīng)：將六甲基二硅氧烷、乙烯基單封頭、苯基封頭劑、水和酸性催化劑按配比 投入反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌，同時(shí)冷凝和升溫；往反應(yīng)釜中加入正硅酸乙酯；再次升溫，控制溫 度，進(jìn)行反應(yīng)；緩慢加入甲苯，繼續(xù)反應(yīng)，制得水解產(chǎn)物； 2)縮合反應(yīng)：將上述水解產(chǎn)物抽至縮合釜中，升溫，往反應(yīng)釜中加入堿性催化劑，控制 溫度，進(jìn)行縮合反應(yīng)，制得縮合產(chǎn)物； 任選的3)水洗及過濾：將縮合產(chǎn)物留在縮合釜中，控制溫度，往釜中加入水進(jìn)行洗滌、 攪拌、凈置分層、排水；將水洗產(chǎn)物通過過濾機(jī)過濾一次，制得所述的LED封裝COB樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟1)水解反應(yīng)中，所述反應(yīng)釜為裝配 有調(diào)速攪拌、回流冷凝管、加熱裝置和分水器的玻璃反應(yīng)釜； 優(yōu)選地，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為200r/min，所述升溫設(shè)定的溫度為50°C ; 優(yōu)選地，當(dāng)料液溫度為40°C時(shí)，往反應(yīng)釜中加入正硅酸乙酯； 優(yōu)選地，所述再次升溫設(shè)定的溫度為55°C，將溫度控制在50±2°C，反應(yīng)3小時(shí)； 優(yōu)選地，繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)2h; 優(yōu)選地，反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，凈置分層，排出酸水并關(guān)閉底閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步驟2)縮合反應(yīng)中，所述升溫設(shè)定 的溫度為65?70°C ; 優(yōu)選地，將溫度控制為65 ±2 °C ; 優(yōu)選地，所述進(jìn)行縮合反應(yīng)的時(shí)間為1. 5小時(shí)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟3)水洗及過濾中，所述控 制溫度為將油浴加熱的溫度控制為45°C ; 優(yōu)選地，所述水的溫度為30?40°C，加入水的量為3000重量份； 優(yōu)選地，所述攪拌持續(xù)8?lOmin ; 優(yōu)選地，所述水洗重復(fù)進(jìn)行4次，且最后一次水洗時(shí)排干水分； 優(yōu)選地，水洗結(jié)束后降溫至40°C以下。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的LED封裝COB樹脂在COB封端中的應(yīng)用。
9. 一種由根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的LED封裝COB樹脂配置的封裝膠，其特征在 于，所述封裝膠通過向所述的LED封裝COB樹脂中加入乙烯基硅油合成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝膠，其特征在于，所述乙烯基硅油為粘度為45000? 55000cps的乙烯基硅油；優(yōu)選地，所述的LED封裝COB樹脂與乙烯基硅油比例為55 :45。
【文檔編號(hào)】H01L33/56GK104140534SQ201410367508
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】陳正旺, 劉金明, 黎忠林 申請(qǐng)人:東莞兆舜有機(jī)硅新材料科技有限公司