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。
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封裝膠應(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 封裝材料的不斷發(fā)展帶動了相應(yīng)封裝技術(shù)的不斷提升。封裝材料對LED芯片的功能發(fā)揮具有重要的影響,散熱不暢或出光率低均會導(dǎo)致芯片的功能失效,故封裝材料必須具備熱導(dǎo)率高、透光率高、耐熱性好及耐UV(紫外光)屏蔽佳等特性。有機(jī)硅封裝材料因其結(jié)構(gòu)同時(shí)兼有有機(jī)基團(tuán)和無機(jī)基團(tuán),故其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐水性及透光性,不斷取代傳統(tǒng)的封裝材料,并且已成為國內(nèi)外LED 封裝材料的重點(diǎn)研究方向。
有機(jī)硅建筑密封膠(俗稱硅酮膠,下同)作為有機(jī)硅高分子材料的重要組成部份,它在室溫下無需加熱,光照或其他條件即可固化變?yōu)閺椥韵鹉z,使用非常方便,除具有一般有機(jī)硅材料的耐高低溫、耐氣候老化、高電絕緣等優(yōu)異特性外,還具有對各類基材的粘結(jié)性好,抗變位能力強(qiáng)等特點(diǎn),已發(fā)展成為現(xiàn)代建筑裝飾的重要密封材料,用戶可以根據(jù)不同用途選擇相應(yīng)類型的產(chǎn)品。
歐美發(fā)達(dá)國家在上世紀(jì)五十年代初就開發(fā)了雙組份硅酮密封膠產(chǎn)品用于建筑業(yè),六十年代初有高性能單組份硅酮建筑密封膠出售,七十年代硅酮結(jié)構(gòu)密封膠首次用于全隱框玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)粘接裝配工程,到現(xiàn)在已實(shí)際投入使用超過40年,使用效果良好。在硅酮膠發(fā)展的同期,世界上還開發(fā)了其他幾種性能較好的密封膠,主要有聚硫、聚氨酯、丙烯酸型、丁基型等產(chǎn)品,但從綜合性能比較而言,硅酮密封膠最優(yōu)秀,使其成為玻璃幕墻中唯一使用的結(jié)構(gòu)、耐候密封膠品種。從使用量來看,國外由于硅酮密封膠售價(jià)要高于其他產(chǎn)品,故僅占有密封膠使用量的三分之一左右,但已出現(xiàn)逐步取代其他密封膠的趨勢,或者用普通的有機(jī)材料對有機(jī)硅高分子進(jìn)行改性制備具有相似性能并且成本較低的密封膠品種。
國內(nèi)的情況則與之相反,除丙烯酸類密封膠價(jià)格比較低、使用量較大外,聚硫和硅酮價(jià)格接近,聚氨酯的價(jià)格反而比硅酮高,使得硅酮密封膠占據(jù)的市場份額超過了70%。國外硅酮膠經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在原材料及專用生產(chǎn)設(shè)備方面配套都非常好,已實(shí)現(xiàn)了大批量連續(xù)化生產(chǎn),主要的生產(chǎn)商集中在全球幾大有機(jī)硅公司,大部分制造商的年產(chǎn)量超過萬噸,全世界的總產(chǎn)量超過600kt/a。