LED用環(huán)氧樹(shù)脂封裝料的研究

LED環(huán)氧樹(shù)脂封裝料的研究
1 引言
發(fā)光二極管作為一種功率小，使用壽命長(zhǎng)，能量損耗小的發(fā)光器件，在國(guó)內(nèi)興起有將近二十年的時(shí)間，由于其特殊的性能優(yōu)越性，正逐步取代原有的發(fā)光器件，使用在工業(yè)和民用的各個(gè)角落。尤其是隨著人類能源的短缺，市場(chǎng)前景非常可觀。近年來(lái)，LED在城市亮化工程、工業(yè)及民用建筑等行業(yè)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。（據(jù)中央新聞聯(lián)播，最近上海東方明珠電視塔上的照明工程全部換成了LED顯示，既節(jié)省了能源又增強(qiáng)了美觀度）據(jù)悉，民用的發(fā)光二極管芯片已經(jīng)在國(guó)外研制成功，預(yù)見(jiàn)不久的將來(lái)，您的家居裝飾也會(huì)用發(fā)光二極管來(lái)照明。
2 概述
目前國(guó)內(nèi)LED生產(chǎn)廠家越來(lái)越多，主要以中檔位的產(chǎn)品占近50%的市場(chǎng)，40%左右的高檔位市場(chǎng)仍為外商企業(yè)所占據(jù)，其中又以港商和臺(tái)商為主。由此可見(jiàn)，LED的市場(chǎng)前景仍非?？捎^。這同時(shí)給國(guó)內(nèi)配套材料的生產(chǎn)廠家提供了發(fā)展的機(jī)遇，如芯片、環(huán)氧樹(shù)脂封裝料、模條（模粒）、支架等等。
環(huán)氧樹(shù)脂封裝料目前大概有50%的市場(chǎng)依耐于進(jìn)口，主要是高檔位的市場(chǎng)。象海索、川裕、力上、EPFINE等等基本上占據(jù)了高檔位的市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)以邵惠集團(tuán)較早生產(chǎn)LED環(huán)氧樹(shù)脂封裝料，近年來(lái)涌現(xiàn)了象順德ACR、長(zhǎng)沙藍(lán)星、江陰天星等生產(chǎn)企業(yè)，但是國(guó)內(nèi)企業(yè)基本上維持在較低檔次封裝料的生產(chǎn)，產(chǎn)量也較小，高檔要求的產(chǎn)品仍任重道遠(yuǎn)。市場(chǎng)歡迎有實(shí)力的國(guó)內(nèi)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高檔位的環(huán)氧樹(shù)脂材料。
本人從事環(huán)氧樹(shù)脂研究多年，現(xiàn)提供我在封裝料的研究成果，給同行參考，希望能起到拋磚引玉的效果，為國(guó)內(nèi)LED的發(fā)展貢獻(xiàn)禰薄之力。
一、 主劑的材料選擇
1 環(huán)氧樹(shù)脂：以透明無(wú)色、雜質(zhì)含量低、粘度低為原則。如道化學(xué)的331J、南亞的127、曰本三井的139、大曰本油墨的EP4000均可應(yīng)用，中低擋市場(chǎng)采用宏昌的127也可。 2 活性稀釋劑：一般采用脂環(huán)族的雙官度活性稀釋劑比較好，但國(guó)內(nèi)基本上不能生產(chǎn)，要不就是單價(jià)太高，特殊場(chǎng)合可用南亞的AGE代替，但AGE對(duì)固化后的強(qiáng)度有影響，交聯(lián)度也不夠。如果樹(shù)脂的粘度較低，也可以不選擇添加稀釋劑。 3 消泡劑：以相容較好，消泡性好，無(wú)低沸點(diǎn)溶劑為準(zhǔn)則。如BYK-A530 、 BYK-066、 BYK-141、 德謙6500等可選用。 4 調(diào)色劑：一般以20%的透明油容性染料添加80%的主體環(huán)氧樹(shù)脂后，加溫?cái)嚢杌烊芗纯尚×刻砑?，可消除?shù)脂及其他材料添加造成的微黃色，并可保證固化后顏色的純正。注意透明油容性染料的選擇，需具備至少150-180度的耐溫條件，以防止加溫固化時(shí)變色。如拜爾PEG-400。 5 脫模劑：以脫模效果好，相容好，顏色淺為原則。如廣州科拉司公司（BYK代理商）的FINT-900、無(wú)錫三山電子材料廠的TMA脫模劑均可選用。添加量依材料的不同有差別。脫模劑可添加主劑也可添加固化劑中。
二、 固化劑的材料選擇
1 甲基六氫苯酐 國(guó)內(nèi)有嘉興阿爾法精細(xì)化工、河南璞陽(yáng)惠成精細(xì)化工生產(chǎn)，但一般游離酐含量偏高，只用于中低擋產(chǎn)品生產(chǎn)。較高要求采用意大利LONZA公司的產(chǎn)品。 2 促進(jìn)劑 國(guó)內(nèi)很多廠家在這方面浪費(fèi)了很多時(shí)間，其實(shí)酸酐體系采用季胺鹽還是可行的，如浙江金壇化工研究所 四丁基溴化胺 四已基溴化胺，但是后者相容性可能不太好，可先用醇類如苯甲醇、甘油稀釋后使用。但會(huì)影響強(qiáng)度。所以以前者比較好。 3 抗氧劑 主要防止酸酐高溫固化時(shí)被氧化。要求相容好，顏色淺，通用的264在要求不高時(shí)也可使用。
三、配方舉例：（以下配方只供參考，本人不承擔(dān)任何責(zé)任）
主劑：R-139 96.6 固化劑：甲基六氫苯酐 95.59
AGE 3 四丁基溴化胺 1.4
蘭色染料色漿 0.3 264抗氧劑 1.5
BYK-A530 0.05 甘油 1.5
FIN脫模劑 0.05 蘭色染料色漿 0.01漿
合計(jì) 100份 合計(jì) 100份
配比：100/100
四 生產(chǎn)工藝 因不涉及合成反應(yīng)，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，一般加溫至80度以下，攪拌一小時(shí)左右，降溫放料即可。但要注意材料添加的順序，如固體料先用液體料稀疏溶解后依次添加。
五 結(jié)語(yǔ)
發(fā)光二極管灌封料市場(chǎng)以珠江三角洲為主，沿海一帶包括福建、浙江、上海、江蘇市場(chǎng)都很大。這些年內(nèi)地市場(chǎng)發(fā)展很快，如湖南、湖北、江西、天津都聚集了很多LED的生產(chǎn)廠家。如中山木林森月用材料在30噸左右，肇慶立德月用在20噸左右，東莞李洲月用量在15噸左右，估計(jì)整個(gè)發(fā)光管的市場(chǎng)國(guó)內(nèi)月用量在500噸上下。綜上所述，國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂加工企業(yè)要完成取代進(jìn)口的市場(chǎng)仍存在很大的差距，它一方面取決于國(guó)內(nèi)相關(guān)原材料的配套供應(yīng)問(wèn)題，另方面如何從技術(shù)上提高產(chǎn)品檔次，適用在高檔產(chǎn)品場(chǎng)合的應(yīng)用。