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由于具有非常突出的系列优点,比如,节能、环境友好、使用寿命长,响应时间短等,LED被认为是继节能灯之后的下一代照明工具。近年来,LED技术及其应用取得了快速发展,LED照明已经渗透到人们生活的各个方面。LED封装是LED器件成型过程中至关重要的部分,对LED器件的使用寿命、出光效果等起着决定作用。本工作围绕LED封装材料展开,研究LED有机硅封装材料的制备、性能与结构的关系以及LED封装可靠性测试,主要工作展开如下: 1.液体甲基乙烯基硅树脂的制备及其LED封装应用:本文以甲基三乙氧基硅烷(T单体),二甲基二乙氧基硅氧(D单体)和四甲基二乙烯基二硅氧烷(M单体)为原料,在T单体和M单体数量不变的情况下,改变D单体在反应原料中的比例得到不同T/D比值的透明甲基乙烯基MDT硅树脂,并利用红外光谱和硅谱对其结构进行了表征。对其固化物的力学性能、光学性能以及热学性能研究结果表明T/D值越小,固化物断裂伸长率越高,光学透明性越好,耐热稳定性也越优异。 2.以苯基三甲氧基硅烷(T型)、苯基甲基二甲氧基硅烷(D型)和1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷(M型)为原料制备合成MDT乙烯基苯基硅树脂。利用核磁(1H NMR、29Si NMR),红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)对苯基硅树脂结构进行表征分析。缩合反应研究结果表明:水解缩合反应温度为55℃,催化剂盐酸浓度为1.25wt%的情况下,反应溶剂甲苯/乙醇质量比为2.5时,无色透明MDT乙烯基苯基硅树脂产率达到最高值84%;粘度和折光率随T/D减小而增大。对固化物研究结果表明:MDT固化物抗低温性能随T/D降低而提高,当T/D>2时,苯基乙烯基MDT固化树脂具有良好的耐紫外线和抗高温老化性能。 3.LED封装胶的制备:以苯基乙烯基硅树脂为主要原料制备LED用高折有机硅封装胶(BY6621),以甲基乙烯基硅树脂为主要原料制备低折封装材料(BY6221),适当增加封装材料中乙烯基硅油含量可提高封装材料抗冷热冲击强度。适当量(0.5-1.0wt%)环氧基和烷氧基硅氧烷聚合物可改善封装材料与基材(铝、PPA)的粘接强度。 4.以双酚A、多聚甲醛和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料,通过Mannich反应得到苯并噁嗪桥式硅氧烷(BS)。通过核磁(1HNMR、13CNMR、29Si NMR)和红外光谱仪(FTIR)对其结构进行了鉴定表征。BS对加成型液体硅橡胶进行改性,硫化时间会延长、固化物的拉升强度和硬度显著提高,与金属基材和PCB板的粘接性能明显改善,介电常数和损耗因子呈上升趋势。