LED封装用环氧树脂、有机硅等材料简介

        一：LED封装流程

        LED封装一般情况下主要步骤为黏晶(Die Bond)、打金线(Wire Bond)、荧光粉点胶(Phosphor Dispensing)、模压透镜(Lens Molding)和测试。
 
        LED产业在封装技术上的发展重点在于低热阻抗及高可靠度。为了因应LED在照明领域的特性需求，高亮度LED芯片技术的开发朝向高亮度发光效率努力。
 
        此外，业者也尝试以高功率的输入来提升LED的亮度，惟在提高输入功率的同时，伴随着产生更多的热。因此，若无法有效提升散热性，就算LED芯片的效能再好，也会因组件产生的高温使可靠度大幅降低。因此多芯片封装在晶粒颗数愈多下，良率难度愈高，技术门坎相对提升。
  
         二：环氧树脂是节能LED上必须要用的重要材料

　     环氧树脂是用在节能LED上必须要用重要材料，一般使用的封装胶粉中除了环氧树脂之外，还含有硬化剂、促进剂、抗燃剂、巧合剂、脱模剂、填充料、颜料、润滑剂等成分，现分别介绍如下：

　　 1．1环氧树脂（EPOXY RESIN）

　　 使用在封装塑粉中的环氧树脂种类有双酚A系（BISPHENOL-A）、NOVOLAC EPOXY、环状脂肪族环氧树脂（CYCLICALIPHATIC EPOXY）、环氧化的丁二烯等。封装塑粉所选用的环氧树脂必需含有较低的离子含量，以降低对半导体芯片表面铝条的侵蚀，同时要具有高的热变形度，良好的耐热及耐化学性，以及对硬化剂具有良好的反应性。可选用单一树脂，也可以二种以上的树脂混合使用。

　　 1．2 硬化剂（HARDENER）

　　 在封装塑粉顶用来与环氧树脂起交联（CROSSLINKING）作用的硬化剂可大致分成两类:

　　（1）酸酐类（ANHYDRIDES）;

　　（2）酚树脂（PHENOLICNOVOLAC）。

　 　以酚树脂硬化和酸酐硬化的环氧树脂系统有如下的特性比较： 弗以酚树脂硬化的系统的溢胶量少，脱模较易，抗湿性及不乱性均较酸酐硬化者为佳； 以酸酐硬化者需要较长的硬化时间及较高度的后硬化（POSTCURE）； 弗以酸酐硬化者对表面漏电流敏感的元件具有较佳的相容性； 费以酚树脂硬化者在150-175~C之间有较佳的热不乱性，但度高于175~（2则以酸酐硬化者为佳。

　 　硬化剂的选择除了电气性质之外，尚要考虑功课性、耐湿性、保留性、价格、对人体安全性等因素。
 
　　 环氧树脂封装塑粉的硬化周期（CURING CYCLE）约在90-180秒之间，必需能够在短时间内硬化，因此在塑粉中添加促进剂以缩短硬化时间是必要的。

　　 现在大量使用的环氧树脂塑粉，因为内含硬化剂、促进剂，在混合加工（COMPOUNDING）后已成为部门交联的B-STAGE树脂。在封装使用完毕之前塑粉本身会不断的进行交联硬化反应，因此必需将塑粉贮存于5℃以下的冰柜中，以按捺塑粉的硬化速率，并且塑粉也有保留的期限。假如想制得不用低保留，且具有长的保留期限（LNOG SHELFLIFE）的塑粉，则一定要选用潜伏性促进剂（LATENT CATALYST），这种促进剂在室中不会加速硬化反应，只有在高时才会产牛促进硬化反应的效果。目前日本已有出产不必低贮存的环氧树脂胶粉，其枢纽乃在潜伏性促进剂的选用。

         三：使用于LED封装及成型的相关有机硅材料

         IC光学技术:使用于LED封装及成型有机硅材料， 随着技术信息发展,白光led与高亮度led成为固态照明发展方向。要使led具有长期运用寿命,由密封材料，反射材料等结合led外包装材料就显得越来越显要。透明绝缘材料有机硅就是其中一种。

        道康宁公司有机硅具有高亮度led所需抗紫外光性与热稳定性,此外它还具有led外包装用无铅耐逆流等优点,在包括封装材料，凸镜材料等材料中使用中发挥着越来越大用处。

       从2000年开始白光led应用移动电话背光灯光源起,有机硅封装材料被广泛运用。随着led产业高速发展,对亮度，用途，包装过程，设计方案等多样化发展需产生了对不同硬度，更大折射率产品需求。

       一方面,及其它led材料相比,有机硅本身不具备较强机械强度,而热膨胀率较高,为弥补这一漏洞,必须改变材料特征。在充分理解有机硅特征——在物理特征-光学特征-绝缘性上具有优良热稳定性,但是为了确保包装后可靠性,在硬度，粘接性等方面选择最佳材料是非常显要——基础上来足够客户市场需求，完成难题。

        这对有机硅制造企业是一个严峻挑战。 我们认为,今后led产品将应用对长期可靠性条件严格大型lcd用背光灯，对可靠性条件极高汽车关联行业中,因而对有机硅条件也会相应提升。

       根据不同用途，不同运用方法,提升有机硅特征将变得更加显要。目前我们将市面上有机硅密封材料分为两种：高折射率型与一般折射率型有机硅材料,比如凝胶，硅橡胶与硅树脂。一般折射率型有机硅是对二甲基硅氧烷为主,而高折射率型有机硅是对苯基甲基硅氧烷为主。

        市场上几家主流有机硅led封装材料供应商是日本信越，美国道康宁，momentive与nusil technology等。 led用有机硅特征条件特征在led用材料中,普通运用是加成固化型液状有机硅材料。所谓附加固化型,就是指在铂催化下升进行加氢硅化说明,继而形成架桥构造过程（scheme i）。根据不同架桥密度,可获得具有各种物理特征固化物,如柔软胶质与坚硬合成树脂。作为led密封材料,对于其特征条件能大致划分为固化前物理特征，固化后普通特征，耐久特征这三大类。