LED封裝用硅膠塑封技術(shù)-二氧化硅顆粒計量顯微鏡
白光LED封裝用硅膠塑封劑
如前文所述，對白光LED封裝，較有可能采用這種兩組分的鉑固化
系統(tǒng)來混合熒光粉。加入熒光粉后，硅膠固化后的大多數(shù)物理性能包括
粘附力會下降。盡管混合后的硅膠通常比混合前粘度提高，但是在熒光
粉／硅膠混合物的整個固化過程中仍然會出現(xiàn)熒光粉顆粒沉降問題。因
此，可以采用與硅膠具有很好兼容性的氣相二氧化硅(經(jīng)表面處理)來進(jìn)
一步防止熒光粉顆粒沉淀。在HBLED封裝中，應(yīng)該認(rèn)識到硫磺、胺和錫
等物質(zhì)對硅膠固化過程具有抑制作用，通常助焊劑和貼片膠中含有這些
材料。如果這些材料不可避免，就應(yīng)該研發(fā)特制的硅膠成分來抵消這種
抑制作用。此時，固化時芯片級封裝設(shè)計與應(yīng)力情況成為選擇硅膠分散
體硬度與粘接強(qiáng)度的首要因素。
在目前可得到的硅膠材料中，大部分具有高折射率的硅膠系統(tǒng)具有
良好的熱穩(wěn)定性。在硅膠系統(tǒng)增加苯功能團(tuán)不僅能提高折射率，而且能
減小由位阻引起的溫度變化對硅膠聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響。但是，較近
用紫外或藍(lán)光LED作為一次光源的大功率白光LED表明，硅膠中的苯功能
團(tuán)會導(dǎo)致光傳播損失，從而使高折射率硅膠變色，降低LED壽命。顏色
變化一般是由大功率白光LED中的藍(lán)YC／紫外光LED光源的高照度引起，
與高折射率硅膠相比，沒有苯基團(tuán)的低折射率硅膠具有較好的抗變色性
能。
氣相二氧化硅是增強(qiáng)型硅膠系統(tǒng)中較常用的強(qiáng)度填充劑，也是目前
很多工業(yè)中制備硅橡膠的主要成分。二氧化硅顆粒是無孔的，因此分散
于硅膠中時與硅膠具有良好的相互作用。為了提高氣相二氧化硅的溶解
度與潤濕性，使更多顆粒分散在硅膠中，通常采用化學(xué)處理來降低氣相
二氧化硅表面由于氫鍵產(chǎn)生的吸引力。
一致性是任何顆粒分散的關(guān)鍵所在，目的是將顆粒均勻混合與分散
在整個液體中。理想的分散要求將所有熒光粉顆粒破碎為同樣大小的原
始顆粒，然后使顆粒間等距離分布并在表面均勻涂覆一層硅膠。非均勻
混合將導(dǎo)致結(jié)塊與沉淀，難以達(dá)到分散熒光粉的效果，即獲得較佳光輸
出。分散一致性取決于分散設(shè)備的剪切能力、剪切時間長度、液體粘度
、顆粒尺寸與粉末濃度。
通常，較大剪切時間取決于粘度達(dá)到穩(wěn)定或開始略有下降的時間。
顆粒比表面積越大，就越難以分散，需要更多的能量來浸濕表面積。另
一種影響分散狀態(tài)的關(guān)鍵性能是顆粒結(jié)構(gòu)，顆粒結(jié)構(gòu)越致密，意味著越
難以進(jìn)入顆粒間的空隙并分散這些顆粒。
