LED封裝材料基礎(chǔ)知識(shí)(精).doc

LED 封裝材料基礎(chǔ)知識(shí)LED 封裝材料主要有環(huán)氧樹脂，聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃，有機(jī)硅材料等高透明材料。其中聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃等用作外層透鏡材料；環(huán)氧樹脂，改性環(huán)氧樹脂，有機(jī)硅材料等，主要作為封裝材料，亦可作為透鏡材料。而高性能有機(jī)硅材料將成為高端LED 封裝材料的封裝方向之一。下面將主要介紹有機(jī)硅封裝材料。提高LED 封裝材料折射率可有效減少折射率物理屏障帶來的光子損失，提高光量子效率，封裝材料的折射率是一個(gè)重要指標(biāo)，越高越好。提高折射率可采用向封裝材料中引入硫元素，引入形式多為硫醚鍵、硫脂鍵等，以環(huán)硫形式將硫元素引入聚合物單體，并以環(huán)硫基團(tuán)為反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行聚合則是一種較新的方法。最新的研發(fā)動(dòng)態(tài)，也有將納米無機(jī)材料與聚合物體系復(fù)合制備封裝材料，還有將金屬絡(luò)合物引入到封裝材料，折射率可以達(dá)到1.6-1.8，甚至2.0，這樣不僅可以提高折射率和耐紫外輻射性，還可提高封裝材料的綜合性能。一、膠水基礎(chǔ)特性1.1有機(jī)硅化合物-聚硅氧烷簡介有機(jī)硅封裝材料主要成分是有機(jī)硅化合物。有機(jī)硅化合物是指含有Si-O 鍵、且至少有一個(gè)有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物，習(xí)慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機(jī)基與硅原子相連接的化合物也當(dāng)作有機(jī)硅化合物。其中，以硅氧鍵（-Si-0-Si-）為骨架組成的聚硅氧烷，是有機(jī)硅化合物中為數(shù)最多，研究最深、應(yīng)用最廣的一類，約占總用量的90%以上。1.1.1結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)是一類以重復(fù)的Si-O 鍵為主鏈，硅原子上直接連接有機(jī)基團(tuán)的聚合物，其通式為R -（Si R R -O）n - R ”，其中，R 、R 、R ”代表基團(tuán)，如甲基，苯基，羥基，H ，乙烯基等；n為重復(fù)的Si-O 鍵個(gè)數(shù)（n 不小于2）。有機(jī)硅材料結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性：（1） Si原子上充足的基團(tuán)將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來；（2） C-H無極性，使分子間相互作用力十分微弱；（3） Si-O鍵長較長，Si-O-Si 鍵鍵角大。（4） Si-O鍵是具有50離子鍵特征的共價(jià)鍵（共價(jià)鍵具有方向性，離子鍵無方向性）。1.1.2性能由于有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，兼?zhèn)淞藷o機(jī)材料與有機(jī)材料的性能，具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性。耐溫特性：有機(jī)硅產(chǎn)品是以硅氧（Si O ）鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的，C C 鍵的鍵能為347kJ/mol，Si O 鍵的鍵能在有機(jī)硅中為462kJ/mol，所以有機(jī)硅產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高，高溫下（或輻射照射）分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解。有機(jī)硅不但可耐高溫，而且也耐低溫，可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用。無論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能，隨溫度的變化都很小。耐候性：有機(jī)硅產(chǎn)品的主鏈為Si O ，無雙鍵存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機(jī)硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。有機(jī)硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。電氣絕緣性能：有機(jī)硅產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅，而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料，被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上。有機(jī)硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外，還具有優(yōu)異的拒水性，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。生理惰性：聚硅氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動(dòng)物體無排異反應(yīng)，并具有較好的抗凝血性能。低表面張力和低表面能：有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴?，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚啵虼?，比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?，表面張力弱，表面能小，成膜能力?qiáng)。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。1.1.3有機(jī)硅化合物的用途由于有機(jī)硅具有上述這些優(yōu)異的性能，因此它的應(yīng)用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術(shù)、軍事技術(shù)部門的特種材料使用，而且也用于國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)到：建筑、電子電氣、半導(dǎo)體、紡織、汽車、機(jī)械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)藥醫(yī)療等行業(yè)。其中有機(jī)硅主要起到密封、粘合、潤滑、絕緣、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等功能。 隨著有機(jī)硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，形成化工新材料界獨(dú)樹一幟的重要產(chǎn)品體系，許多品種是其他化學(xué)品無法替代而又必不可少的。1.2 LED封裝用有機(jī)硅材料特性簡介LED 封裝用有機(jī)硅材料的要求：光學(xué)應(yīng)用材料具有透光率高，熱穩(wěn)定性好，應(yīng)力小，吸濕性低等特殊要求，一般甲基類型的硅樹脂25時(shí)折射率為1.41左右，而苯基類型的硅樹脂折射率要高，可以做到1.54以上，450 nm 波長的透光率要求大于95。在固化前有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，成形好；固化后透明、硬度、強(qiáng)度高，在高濕環(huán)境下加熱后能保持透明性。主要技術(shù)指標(biāo)有：折射率、粘度、透光率、無機(jī)離子含量、固化后硬度、線性膨脹系數(shù)等等。1.2.1 材料光學(xué)透過率特性石英玻璃、硅樹脂和環(huán)氧樹脂的透過率如圖1 所示。硅樹脂和環(huán)氧樹脂先注入模具, 高溫固化后脫模, 形成厚度均勻?yàn)? mm 的樣品。可以看到, 環(huán)氧樹脂在可見光范圍具有很高的透過率, 某些波長的透過率甚至超過了95% , 但環(huán)氧樹脂在紫外光范圍的吸收損耗較大, 波長小于380 nm 時(shí), 透過率迅速下降。硅樹脂在可見光范圍透過率接近92%, 在紫外光范圍內(nèi)要稍低一些, 但在320 nm時(shí)仍然高于88%, 表現(xiàn)出很好的紫外光透射性質(zhì); 石英玻璃在可見光和紫外光范圍的透過率都接近95%, 是所有材料里面紫外光透過率最高的。對(duì)于紫外LED 封裝, 石英玻璃具有最高的透過率, 有機(jī)硅樹脂次之, 環(huán)氧樹脂較差。然而盡管石英玻璃紫外光透過率高, 但是其熱加工溫度高, 并不適用于LED 芯區(qū)的密封, 因此在LED 封裝工藝中石英玻璃一般僅作為透鏡材料使用。由于石英玻璃的耐紫外光輻射和耐熱性能已經(jīng)有很多報(bào)道 , 僅對(duì)常用于密封LED 芯區(qū)的環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂的耐紫外光輻射和耐熱性能進(jìn)行研究。1.2.2耐紫外光特性研究了環(huán)氧樹脂A 和B 以及有機(jī)硅樹脂A 和B 在封裝波長為395 nm和375 nm 的LED 芯片時(shí)的老化情況, 如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中, 每個(gè)LED 的樹脂涂層厚度均為2 mm ?？梢钥吹? 環(huán)氧樹脂材料耐紫外光輻射性能都較差, 連續(xù)工作時(shí), 紫外LED 輸出光功率迅速衰減, 100 h 后輸出光功率均下降到初始的50% 以下; 200 h 后, LED 的輸出光功率已經(jīng)非常微弱。對(duì)于脂環(huán)族的環(huán)氧樹脂B, 在375 nm 的紫外光照射下衰減比395 nm時(shí)要快, 說明對(duì)紫外光波長較為敏感, 由于375 nm的紫外光光子能量較大, 破壞也更為嚴(yán)重。雙酚類的環(huán)氧樹脂A 在375 nm 和395 nm 的紫外光照射下都迅速衰減, 衰減速度基本一致。盡管雙酚類的環(huán)氧樹脂A 在375 nm 和395 nm 時(shí)的光透過率要略高于脂環(huán)族類的環(huán)氧樹脂B, 但是由于環(huán)氧樹脂A 含有苯環(huán)結(jié)構(gòu), 因此在紫外光持續(xù)照射時(shí), 衰減要比環(huán)氧樹脂B 要快。盡管雙酚類的環(huán)氧樹脂A 在375 nm和395 nm時(shí)的光透過率要略高于脂環(huán)族類的環(huán)氧樹脂B, 但是由于環(huán)氧樹脂A 含有苯環(huán)結(jié)構(gòu), 因此在紫外光持續(xù)照射時(shí), 衰減要比環(huán)氧樹脂B 要快。測量老化前后LED 芯片的光功率, 發(fā)現(xiàn)老化后LED 的光功率基本上沒有衰減。這說明, 光功率的衰減主要是由紫外光對(duì)環(huán)氧樹脂的破壞引起的。環(huán)氧樹脂是高分子材料, 在紫外線的照射下, 高分子吸收紫外光子, 紫外光子光子能量較大, 能夠打開高分子間的鍵鏈。因此, 在持續(xù)的紫外光照射下, 環(huán)氧樹脂的主鏈慢慢被破壞, 導(dǎo)致主鏈降解, 發(fā)生了光降解反應(yīng), 性質(zhì)發(fā)生了變化。實(shí)驗(yàn)表明, 環(huán)氧樹脂不適合用于波長小于380 nm的紫外LED 芯片的封裝。相對(duì)環(huán)氧樹脂, 硅樹脂表現(xiàn)出了良好的耐紫外光特性。經(jīng)過近1 500 h 老化后, LED 輸出光功率雖然有不同程度的衰減, 但是仍維持在85%以上, 衰減低于15%。這可能與硅樹脂和環(huán)氧樹脂間的結(jié)構(gòu)差異有關(guān)。硅樹脂的主要結(jié)構(gòu)包括Si 和O, 主鏈Si-O-Si 是無機(jī)的, 而且具有較高的鍵能; 而環(huán)氧樹脂的主鏈主要是C-C 或C-O, 鍵能低于Si-O 。由于鍵能較高, 硅樹脂的性能相對(duì)要穩(wěn)定。因此, 硅樹脂具有良好的耐紫外光特性。1.2.3 耐熱性LED 封裝對(duì)材料的耐熱性提出了更高的要求。從圖3可以看出, 環(huán)氧樹脂和硅樹脂具有較好的承受紫外光輻照的能力。因此, 對(duì)其熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。圖3 表示這兩種材料在高溫老化后mm- 1厚度時(shí)透過率隨時(shí)間的變化情況?？梢钥吹? 環(huán)氧樹脂的耐熱性較差, 經(jīng)過連續(xù)6天 的高溫老化后, 各個(gè)波長的透過率都發(fā)生了較大的衰減, 紫外光范圍的衰減尤其嚴(yán)重, 環(huán)氧樹脂樣品顏色從最初的清澈透明變成了黃褐色。硅樹脂表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐熱性能。在150 e 的高溫環(huán)境下, 經(jīng)過14 days 的老化后, 可見光范圍的樣品mm- 1厚度時(shí)透過率只有稍微的衰減, 在紫外光范圍也僅有少量的衰減, 顏色仍然保持著最初的清澈透明。與環(huán)氧樹脂不同, 硅樹脂以Si-O-Si 鍵為主鏈, 由于Si-O 鍵具有較高的鍵能和離子化傾向, 因此具有優(yōu)良的耐熱性。1.2.4光衰特性傳統(tǒng)封裝的超高亮度白光L ED ,配粉膠一般采用環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅材料。如圖4所示, 分別用環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅材料配粉進(jìn)行光衰實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。可以看出, 用有機(jī)硅材料配粉的白光L ED 的壽命明顯比環(huán)氧樹脂的長很多。原因之一是用有機(jī)硅材料和環(huán)氧樹脂配粉的封裝工藝不一樣, 有機(jī)硅材料烘烤溫度較低, 時(shí)間較短, 對(duì)芯片的損傷也小; 另外, 有機(jī)硅材料比環(huán)氧樹脂更具有彈性, 更能對(duì)芯片起到保護(hù)作用。1.2.5 苯基含量的影響提高LED 封裝材料折射率可有效減少折射率物理屏障帶來的光子損失，提高光量子效率，封裝材料的折射率是一個(gè)重要指標(biāo)，越高越好。硅樹脂中苯基含量越大，就越硬，折射率越高（合成的幾乎全苯基的硅樹脂折射率可達(dá)1.57），但因熱塑性太大，無實(shí)際使用價(jià)值，苯基含量一般以20%50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為宜。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苯基含量為40%時(shí)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅樹脂的折射率約1.51，苯基含量為50%時(shí)硅樹脂的折射率大于1.54，如圖5所示。所合成的都是高苯基硅樹脂，苯基含量都在45%以上，其折射率都在1.53以上，其中一些可以達(dá)到1.54以上。1.3有機(jī)硅封裝材料應(yīng)用原理及分析有機(jī)硅封裝材料一般是雙組分無色透明的液體狀物質(zhì)，使用時(shí)按A ：B=1：1的比例稱量準(zhǔn)確，使用專用設(shè)備行星式重力攪拌機(jī)攪拌，混合均勻，脫除氣泡即可用于點(diǎn)膠封裝，然后將封裝后的部件按產(chǎn)品要求加熱固化即可。有機(jī)硅封裝材料的固化原理一般是以含乙烯基的硅樹脂做基礎(chǔ)聚合物，含SiH 基硅烷低聚物作交聯(lián)劑，鉑配合物作催化劑配成封裝料，利用有機(jī)硅聚合物的Si CH CH 2與Si H 在催化劑的作用下，發(fā)生硅氫化加成反應(yīng)而交聯(lián)固化。我們可以用儀器設(shè)備來分析表征一些技術(shù)指標(biāo)有如折射率、粘度、透光率、無機(jī)離子含量、固化后硬度、線性膨脹系數(shù)等等。1.3.1 紅外光譜分析有機(jī)硅聚合物的Si CH CH 2與Si H 在催化劑的作用下，發(fā)生硅氫化加成反應(yīng)而交聯(lián)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，乙烯基含量和硅氫基的濃度會(huì)逐漸減少，直到穩(wěn)定于一定的量，甚至消失?？刹捎眉t外光譜儀測量其固化前后不同階段的乙烯基和硅氫基的紅外光譜吸收變化情況2。我們只列舉合成的高苯基乙烯基氫基硅樹脂固化前和固化后的紅外光譜為例：如圖6所示，固化前：3071，3050 cm 1是苯環(huán)和CH 2=CH-不飽和氫的伸縮振動(dòng)，2960 cm1是CH 3的C-H 伸縮振動(dòng)，2130 cm1是Si H 的吸收峰，1590 cm 1是CH CH2不飽和碳的吸收峰， 1488 cm 1是苯環(huán)的骨架振動(dòng)，1430，1120 cm1是Si Ph 的吸收峰，1250 cm 1是Si CH 3的吸收峰，1060 cm 1是Si-O-Si 的吸收峰；固化后：2130cm 1處的Si H 的吸收峰和1590 cm1處的CH CH2不飽和碳的吸收峰均消失。1.3.2 熱失重分析有機(jī)硅主鏈si-0-si 屬于“無機(jī)結(jié)構(gòu)”，si-0鍵的鍵能為462kJ/mol，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C-C 鍵的鍵能347kJ/mol，單純的熱運(yùn)動(dòng)很難使si-0鍵均裂，因而有機(jī)硅聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)所連烴基起到了屏蔽作用，提高了氧化穩(wěn)定性。有機(jī)硅聚合物在燃燒時(shí)會(huì)生成不燃的二氧化硅灰燼而自熄。為了分析封裝材料的耐熱性，及硅樹脂對(duì)體系耐熱性的影響，我們進(jìn)行了熱失重分析，如圖7圖8所示，樣品起始分解溫度大約在400，800的殘留量在65以上。封裝材料在400范圍內(nèi)不降解耐熱性好，非常適用于大功率LED 器件的封裝。1.3.3 DSC分析我們采用DSC （差示熱量掃描法）分析了硅樹脂固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 。一般，Tg 的大小取決于分子鏈的柔性及化學(xué)結(jié)構(gòu)中的自由體積，即交聯(lián)密度，Tg 隨交聯(lián)密度的增加而升高，可以提供一個(gè)表征固化程度的參數(shù)。我們采用DSC 分析了所制備的凝膠體、彈性體、樹脂體的Tg ，如表1所示，顯然隨著凝膠體、彈性體、樹脂體的交聯(lián)密度的增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 升高。同樣也列舉合成的高苯基乙烯基氫基硅樹脂固化后的差示熱量掃描分析圖譜，如圖9所示，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 約72。封裝應(yīng)用應(yīng)根據(jù)封裝實(shí)際的需求，選用不同的形態(tài)。表1 有機(jī)硅樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 圖9 高苯基乙烯基氫基硅樹脂DSC 分析圖譜1.4有機(jī)硅封裝材料的分類及與國外同類產(chǎn)品的對(duì)比為了提高LED 產(chǎn)品封裝的取光效率，必須提高封裝材料的折射率，以提高產(chǎn)品的臨界角，從而提高產(chǎn)品的封裝取光效率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比起熒光膠和外封膠折射率都為1.4時(shí)，當(dāng)熒光膠的折射率比外封膠高時(shí)，能顯著提高LED 產(chǎn)品的出光效率，提升LED 產(chǎn)品光通量。目前業(yè)內(nèi)的混熒光粉膠折射率一般為1.5左右，外封膠的折射率一般為1.4左右，故大功率白光LED 灌封膠應(yīng)選取透光率高（可見光透光率大于99%）、折射率高（1.4-1.5）、耐熱性較好（能耐受200的高溫）的雙組分有機(jī)硅封裝材料LED 有機(jī)硅封裝材料，固化后按彈性模量劃分，可分為凝膠體，彈性體及樹脂等三大類；按折射率劃分，可分為標(biāo)準(zhǔn)折射率型與高折射率兩大類，見表2：表2 LED有機(jī)硅封裝材料的分類 與國外同類產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比，其參數(shù)如表3表4所示，可知各項(xiàng)性能參數(shù)較接近，經(jīng)部分客戶試用反映良好。表3自制低折色率產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品的比較 表4自制高折色率產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品的比較 針對(duì)LED 封裝行業(yè)的不同部位的具體要求開發(fā)五個(gè)應(yīng)用系列的有機(jī)硅材料，不同的封裝要求，在封裝材料的粘度，固化條件，固化后的硬度（或彈性），外觀，折光率等方面有差異。具體分類介紹如下：1.4.1混熒光粉有機(jī)硅系列 傳統(tǒng)封裝的超高亮度白光L ED ,配粉膠一般采用環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅材料。如圖9所示, 分別用環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅材料配粉進(jìn)行光衰實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?？梢钥闯? 用有機(jī)硅材料配粉的白光L ED 的壽命明顯比環(huán)氧樹脂的長很多。原因之一是用有機(jī)硅材料和環(huán)氧樹脂配粉的封裝工藝不一樣, 有機(jī)硅材料烘烤溫度較低, 時(shí)間較短, 對(duì)芯片的損傷也小; 另外, 有機(jī)硅材料比環(huán)氧樹脂更具有彈性, 更能對(duì)芯片起到保護(hù)作用。1.4.2 MODING封裝材料有機(jī)硅系列 1.4.3TOP 貼片封裝材料有機(jī)硅系列 1.4.4透鏡填充有機(jī)硅系列 1.4.5集成大功率LED 有機(jī)硅系列 二、膠水與其它材料之間的關(guān)聯(lián)性（含固晶膠）有機(jī)硅材料對(duì)其他材料沒有腐蝕性，但某些材料會(huì)影響封裝材料的固化。固晶膠一般為環(huán)氧樹脂材料，它的固化劑種類很多，如果其中含有N ，P ，S 等元素，會(huì)導(dǎo)致封裝材料與固晶膠接觸部分不固化。如果對(duì)某一種基材或材料是否會(huì)抑制固化存在疑問，建議先做一個(gè)相容性實(shí)驗(yàn)來測試某一種特定應(yīng)用的合適性。如果在有疑問的基材和固化了的彈性體材料界面之間存在未固化的封裝料，說明不相容，會(huì)抑制固化。這些最值得注意的物質(zhì)包括：1、有機(jī)錫和其它有機(jī)金屬化合物2、硫、聚硫化物、聚砜類物或其它含硫物品3、胺、聚氨酯橡膠或者含氨的物品4、亞磷或者含亞磷的物品5、某些助焊劑殘留物有機(jī)硅封裝材料有很好的耐濕氣，耐水性及耐油性，但對(duì)濃硫酸，濃硝酸等強(qiáng)酸，氨水，氫氧化鈉等強(qiáng)堿，以及甲苯等芳香烴溶劑的抵抗能力差。下表定性的列出有機(jī)硅封裝材料耐化學(xué)品性。有機(jī)硅封裝材料耐化學(xué)品性表 三、膠水的應(yīng)用與風(fēng)險(xiǎn)防范3.1使用：A、B 兩組分1：1稱量，用行星式重力攪拌機(jī)（自公轉(zhuǎn)攪拌脫泡機(jī)）攪拌均勻即可點(diǎn)膠。或者在一定溫度下，于10mmHg 的真空度下脫除氣泡即可使用。建議在干燥無塵環(huán)境中操作生產(chǎn)。3.2注意事項(xiàng)A 、有機(jī)硅封裝材料在稱量，混合，轉(zhuǎn)移，點(diǎn)膠，封裝，固化過程中使用專用設(shè)備，避免與其他物質(zhì)混雜帶來不確定的影響。B 、某些材料、化學(xué)制劑、固化劑和增塑劑可以抑制彈性體材料的固化。這些最值得注意的物質(zhì)包括： B-1、有機(jī)錫和其它有機(jī)金屬化合物B-2、硫、聚硫化物、聚砜類物或其它含硫物品B-3、胺、聚氨酯橡膠或者含氨的物品B-4、亞磷或者含亞磷的物品B-5、某些助焊劑殘留物如果對(duì)某一種基材或材料是否會(huì)抑制固化存在疑問，建議先做一個(gè)相容性實(shí)驗(yàn)來測試某一種特定應(yīng)用的合適性。如果在有疑問的基材和固化了的彈性體材料界面之間存在未固化的封裝料，說明不相容，會(huì)抑制固化。C 、在使用封裝材料時(shí)避免進(jìn)入口眼等部位；接觸封裝材料后進(jìn)食前需要清洗手；封裝材料不會(huì)腐蝕皮膚，因個(gè)人的生理特征有差異，如果感覺不適應(yīng)暫停相關(guān)工作或就醫(yī)。D 、在LED 生產(chǎn)中很可能會(huì)產(chǎn)生的問題是芯片封裝時(shí)，杯內(nèi)汽泡占有很大的不良比重，但是產(chǎn)品在制作過程中如果汽泡問題沒有得到很好的解決或防治，就會(huì)造成產(chǎn)品衰減加快的一個(gè)因素。影響氣泡產(chǎn)生的因素比較多, 但是多做一些工程評(píng)估，即可逐步解決。一般情況下，工藝成熟后，氣泡的不良比重不會(huì)太高。以下是相關(guān)因素：（1）環(huán)境的溫度和濕度對(duì)氣泡產(chǎn)生有較大的影響。（2）模條的溫度也是產(chǎn)生氣泡的一個(gè)因素。（3）氣泡的產(chǎn)生與工藝的調(diào)整有很大關(guān)系。例如，有些工廠沒有抽真空也沒有氣泡，而有些即使抽了真空也有氣泡，從這一點(diǎn)看不是抽不抽真空的問題，而是操作速度的快慢、熟練程度的問題。同時(shí)與環(huán)境溫度也是分不開的。環(huán)境溫度變化了，可以采取相應(yīng)的措施加以控制。若常溫是15，如讓膠水的溫度達(dá)到60，這樣做杯內(nèi)氣泡就不會(huì)出現(xiàn)。同時(shí)要注意很多細(xì)節(jié)問題，如在滾筒預(yù)沾膠時(shí)產(chǎn)生微小氣泡，肉眼和細(xì)微鏡下看不到，但一進(jìn)入烤箱體內(nèi)，熱脹氣泡擴(kuò)漲。如果此時(shí)溫度太高，氣體還沒有躍出就固化所以產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象。LED 表面有氣泡但沒破，此為打膠時(shí)產(chǎn)生氣泡。LED 表面有氣泡已破，原因是溫度太高。手工預(yù)灌膠前，支架必須預(yù)熱。預(yù)熱預(yù)灌的AB 組分進(jìn)行2小時(shí)調(diào)換一次。只要你保持AB 料、支架都是熱的，氣泡問題不難解。因?yàn)锳B 組分冷時(shí)流動(dòng)性差, 遇到冷支架容易把氣泡帶入。操作時(shí)要注意以下問題：（1）操作人員的操作技巧不熟練（整條里面有一邊出現(xiàn)氣泡）；（2）點(diǎn)膠機(jī)的快慢和膠量沒有控制好（很容易出現(xiàn)氣泡的地方）；（3）機(jī)器是否清潔（此點(diǎn)不一定會(huì)引起氣泡，但很容易產(chǎn)生類似冰塊一樣的東西，尤其是環(huán)已酮）；（4）往支架點(diǎn)膠時(shí)，速度不能快，太快帶入的空氣將難以排出；（5）膠要常換、膠筒清洗干凈，一次混膠量不能太多，A ，B 組分混合就會(huì)開始反應(yīng)，時(shí)間越長膠越稠，氣泡越難排出；E、大多數(shù)封裝客戶都發(fā)現(xiàn)做好的產(chǎn)品在初期做點(diǎn)亮測試?yán)匣蠖加胁诲e(cuò)的表現(xiàn)，但是隨著時(shí)間的推移，明明在抽檢都不錯(cuò)的產(chǎn)品，到了應(yīng)用客戶開始應(yīng)用的時(shí)候或者不久之后，就發(fā)現(xiàn)有膠層和PPA 支架剝離、LED 變色（鍍銀層變黃發(fā)黑）的情況發(fā)生。那這到底是什么原因引起的？是在制程的過程中工藝把握不好導(dǎo)致封裝膠固化不好嗎？當(dāng)然有可能，但是隨著客戶工藝的不斷成熟，這種情況發(fā)生的機(jī)率會(huì)越來越少。有以下因素供大家參考；（1）PPA 與支架剝離的原因是：PPA 中所添加的二氧化鈦因晶片所發(fā)出的藍(lán)光造成其引起的光觸媒作用、PPA 本身慢慢老化所造成的，硅膠本身沒老化的情況下，由于PPA 老化也會(huì)導(dǎo)致剝離想象的發(fā)生；二氧化鈦吸收太陽光或照明光中的紫外線，產(chǎn)生光觸媒作用，會(huì)產(chǎn)生分解力與親水性的能力。特別具有分解有機(jī)物的能力。（2 以LED 變色問題為例、現(xiàn)階段大致分三類：？硫磺造成鍍銀層生硫化銀而變色？鹵素造成鍍銀層生鹵化銀而變色？鍍銀層附近存在無機(jī)碳。 有機(jī)硅封裝材料、固晶材料并不含有S 化合物、鹵素化合物, 硫化及鹵化物的發(fā)生取決于使用的環(huán)境。 無機(jī)碳的存在為環(huán)氧樹脂等的有機(jī)物因熱及光的分解后的殘?jiān)?。在鍍銀層以環(huán)氧等固晶膠作為藍(lán)光晶片接合的場合頻繁發(fā)生。有機(jī)硅封裝材料即使被熱及光分解也不會(huì)變成黑色的碳。 若是沒有使用環(huán)氧等的有幾物的場合有發(fā)現(xiàn)無機(jī)碳存在的話有可能是由外部所帶入。 上述的3種變色現(xiàn)象是因藍(lán)光、鍍銀、氧氣及濕氣使其加速催化所造成綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)，以上的主要原因是由于有氧氣，濕氣侵入到LED 內(nèi)部以及有無機(jī)碳的存在而帶來的一系列的問題，那么我們應(yīng)該如何解決呢。（1）在封裝過程中避免使用環(huán)氧類的有機(jī)物，比如固晶膠；（2 選擇低透氣性的封裝材料，盡量避免使用橡膠系的硅材料，盡量選用樹脂型的硅材料；（3 在制程的過程中盡量采用清洗支架，盡可能的增加烘烤流程。如何解決隔層問題？出現(xiàn)隔層，一般是膠水沾接性能不好，先膨脹后收縮所致。也有粉膠與外封膠膨脹系數(shù)差異太大產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，在金線部位撕裂。故升溫太快 有裂層或固化不好，而分段固化，反應(yīng)沒那么劇烈，消除一些內(nèi)應(yīng)力。3.3貯存及運(yùn)輸：3-1、陰涼干燥處貯存，貯存期為6個(gè)月（25）。3-2、此類產(chǎn)品屬于非危險(xiǎn)品，可按一般化學(xué)品運(yùn)輸。3-3、膠體的A 、B 組分均須密封保存，在運(yùn)輸，貯存過程中防止泄漏。3.4封裝工藝A.LED 的封裝的任務(wù)是將外引線連接到LED 芯片的電極上，同時(shí)保護(hù)好LED 芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。B.LED 封裝形式LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對(duì)策和出光效果。LED 按封裝形式分類有Lamp-LED 、TOP-LED 、Side-LED 、SMD-LED 、High-Power-LED 等。C.LED 封裝工藝流程1. 芯片檢驗(yàn)鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill ） ；芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求 ；電極圖案是否完整 。2. 擴(kuò)片由于LED 芯片在劃片后依然排列緊密間距很小（約0.1mm ），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是LED 芯片的間距拉伸到約0.6mm 。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問題。3. 點(diǎn)膠在LED 支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對(duì)于GaAs 、SiC 導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED 芯片，采用絕緣膠來固定芯片。） 工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。4. 備膠和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED 背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED 安裝在LED 支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。5. 手工刺片將擴(kuò)張后LED 芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED 支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED 芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)