LED封装材料的研究进展

LED封装,材料

第38卷增刊2010年4月化 工 新 型 材 料NEWCHEMICALMATERIALSVol 38No 4 23

LED封装材料的研究进展

张保坦1 李 茹1,2 陈修宁1 张 帆1 刘白玲1,2 王公应1,2 何国锋3

(1 常州化学研究所常州市新光源材料与技术重点实验室,常州213164;

2 中科院成都有机化学有限公司,成都61041;3 常州煜明电子有限公司,常州213000)

摘 要 发光二极管是一类可直接将电能转化为可见光和热等辐射能的发光器件。随着亮度和功率的不断提高,封装材料成为制约LED进入照明领域的关键技术之一。针对LED对封装材料的性能要求,综述了LED封装材料种类、特点及发展现状,并重点介绍了环氧和有机硅材料的应用研究进展。

关键词 LED,封装材料,环氧树脂,有机硅

AdvancedprogressofLEDencapsulationmaterials

ZhangBaotan1 LiRu1,2 ChenXiuning1 ZhangFan1 LiuBailing1,2 WangGongying1,2 HeGuofeng3

(1.ChangzhouKeyLaboratoryofNovelLightingMaterialsandTechnologyChangzhou

InstituteofChemistry,Changzhou213164;

2.ChengduInstituteofOrganicChemistry,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610041;

3.ChangzhouYumingElectronicsCo.,Ltd.,Changzhou213000)

Abstract LEDistheabbreviationoflightemittingdiode,whichisakindofsemiconductormaterialsthatcan

transformelectricalenergyintovisiblelight.WiththeimprovementofLEDbrightnessandefficiency,theperparationoftheencapsulationmaterialsbecomeoneofthekeytechnologywhichrestricttheLEDtoenterthelightingfield.Hence,thisarticlesummarizedthetypes,characteristicsanddevelopmentofLEDencapsulationmaterialsaimingatthetheper-formancerequirementsofLEDpackagingmaterials,especiallytheepoxyandsiliconematerials.

Keywords LED,encapsulationmaterials,epoxyresins,silicone

LED是由芯片、金属线、支架、导电胶、封装材料等组成,其中的封装材料主要起到密封和保护芯片正常工作,避免其受到周围环境中湿度与温度的影响;固定和支持导线,防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件参数的变化;降低LED芯片与空气之间折射率的差距以增加光输出及有效地将内部产生的热排出等作用[1-2]。因此,对封装材料来说,其要具有优良的密封性、透光性、粘结性、介电性能和机械性能。

目前所使用的封装材料包括环氧树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、有机硅等高透明性材料[3],其中聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和玻璃用作外层透镜材料,环氧和有机硅作为主要封装亦可作透镜。环氧树脂因为其具有优良的粘结性、电绝缘

性、密封性和介电性能,且成本比较低、配方灵活多变、易成型、生产效率高等成为LED封装的主流材料[4-5]。但是,随着LED的亮度和功率的不断提高以及白光LED的发展,对LED的封装材料亦提出更高的要求,比如更高折光指数、高透光率、高导热性、耐紫外和热老化能力及低的热膨胀系数、离子含量和应力等。而环氧自身存在的吸湿性、易老化、耐热性差、高温和短波光照下易变色、固化的内应力大等缺陷暴露了出来,大大影响和缩短LED器件的使用寿命[6]。与环氧树脂相比,有机硅材料则具有良好的透明性、耐高低温性、耐候性、绝缘性及强的疏水性等[4,7],使其成为LED封装材料的理想选择,同时也受到国内外研究者的关注。因此,本文主要针对当前LED封装中使用最多的环氧树脂和具有良好发

作者简介:张保坦(1979-),男,博士,主要从事功能性有机硅及其复合材料的设计合成及应用性能研究。