【LED行業篇】一文看懂LED灌封膠的分類和其應用

    一、LED 灌封膠按功能分類

    1.機械保護，以提高可靠性;

    2.加強散熱，以降低芯片結溫，提高LED性能;

    3.光學控制，提高出光效率，優化光束分布

    二、LED 灌封膠按固化后分類

    1.凝膠型

    2.橡膠型

    3.樹脂型

    三、LED 灌封膠的應用

    在LED使用過程中，輻射復合產生的光子在向外發射時產生的損失，主要包括三個方面：芯片內部結構缺陷以及材料的吸收;光子在出射界面由于折射率差引起的反射損失;以及由于入射角大于全反射臨界角而引起的全反射損失。因此，很多光線無法從芯片中出射到外部。

    通過在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明膠層——LED硅膠，由于該膠層處于芯片和空氣之間，從而有效減少了光子在界面的損失，提高了取光效率。

    此外，灌封膠的作用還包括對芯片進行機械保護，應力釋放，并作為一種光導結構。因此，要求其透光率高，折射率高，熱穩定性好，流動性好，易于噴涂。為提高LED 封裝的可靠性，還要求灌封膠具有低吸濕性、低應力、耐老化等特性。

    目前常用的灌封膠包括環氧樹脂和硅膠。硅膠由于具有透光率高，折射率大，熱穩定性好，應力小，吸濕性低等特點，明顯優于環氧樹脂，在大功率LED封裝中得到廣泛應用，但成本較高。研究表明，提高硅膠折射率可有效減少折射率物理屏障帶來的光子損失，提高外量子效率，但硅膠性能受環境溫度影響較大。

    隨著溫度升高，硅膠內部的熱應力加大，導致硅膠的折射率降低，從而影響LED光效和光強分布。

    LED電子灌封膠在未固化前屬于液體狀，具有流動性，膠液黏度根據產品的材質、性能、生產工藝的不同而有所區別。LED電子灌封膠種類非常多，從材質類型來分，目前使用最多最常見的主要為3種，即環氧樹脂灌封膠、有機硅樹脂灌封膠、聚氨酯灌封膠，而這三種材質灌封膠又可細分幾百種不同的產品。

    這里簡單介紹一下這三種灌封膠的區別：

    1、環氧樹脂膠

    多為硬性，也有少部分軟性。最大優點，對硬質材料粘接力好，灌封后無法打開，硬度高，絕緣性能佳，普通的耐溫在100，加溫固化的耐溫在80攝氏度左右.

    2、有機硅樹脂灌封膠

    固化后多為軟性，粘接力差；優點，耐高低溫，可長期在200攝氏度使用，加溫固化型耐溫更高，絕緣性能較環氧樹脂好，可耐壓10000V以上，價格適中，修復性好。

    3、聚氨酯灌封膠

    粘接性介于環氧與有機硅之間，耐溫一般，一般不超過100攝氏度，氣泡多，一定要真空澆注。優點，耐低溫性能好。

    LED驅動電源灌封膠適用于一般電子元器件、電源模塊和線路板的灌封保護，以及各種電子電器的灌封，如開關電源、驅動電源、汽車HID燈模塊電源、汽車點火系統模塊電源、家電控器、網絡變壓器等。很多客戶并不了解LED驅動電源灌封膠的使用方法。

    下面為大家講解下關于LED驅動電源灌封膠的使用方法:

    1、混合前

    A、B組分先分別用手動或機械進行充分攪拌，避免因為填料沉降而導致性能發生變化。

    2、混合

    按1：1配比稱量兩組份放入干凈的容器內攪拌均勻，誤差不能超過3%，否則會影響固化后性能。

    3、脫泡

    自然脫泡：將混合均勻的膠靜置20-30分鐘；

    真空脫泡：真空度為0.08-0.1MPa，抽真空5-10分鐘。

    4、灌注

    應在操作時間內將膠料灌注完畢，否則影響流平。灌封前基材表面保持清潔和干燥。

    5、固化

    室溫或加熱固化均可。膠的固化速度與固化溫度有很大關系，在冬季需很長時間才能固化，建議采用加熱方式固化，80℃下固化15－30分鐘，室溫條件下一般需6-8小時左右固化。

責編：小瀞