LED用环氧树脂封装料的研究

LED环氧树脂封装料的研究
1 引言
发光二极管作为一种功率小，使用寿命长，能量损耗小的发光器件，在国内兴起有将近二十年的时间，由于其特殊的性能优越性，正逐步取代原有的发光器件，使用在工业和民用的各个角落。尤其是随着人类能源的短缺，市场前景非常可观。近年来，LED在城市亮化工程、工业及民用建筑等行业的应用范围越来越广。（据中央新闻联播，最近上海东方明珠电视塔上的照明工程全部换成了LED显示，既节省了能源又增强了美观度）据悉，民用的发光二极管芯片已经在国外研制成功，预见不久的将来，您的家居装饰也会用发光二极管来照明。
2 概述
目前国内LED生产厂家越来越多，主要以中档位的产品占近50%的市场，40%左右的高档位市场仍为外商企业所占据，其中又以港商和台商为主。由此可见，LED的市场前景仍非常可观。这同时给国内配套材料的生产厂家提供了发展的机遇，如芯片、环氧树脂封装料、模条（模粒）、支架等等。
环氧树脂封装料目前大概有50%的市场依耐于进口，主要是高档位的市场。象海索、川裕、力上、EPFINE等等基本上占据了高档位的市场。国内以邵惠集团较早生产LED环氧树脂封装料，近年来涌现了象顺德ACR、长沙蓝星、江阴天星等生产企业，但是国内企业基本上维持在较低档次封装料的生产，产量也较小，高档要求的产品仍任重道远。市场欢迎有实力的国内企业和研究机构开发生产高档位的环氧树脂材料。
本人从事环氧树脂研究多年，现提供我在封装料的研究成果，给同行参考，希望能起到抛砖引玉的效果，为国内LED的发展贡献祢薄之力。
一、 主剂的材料选择
1 环氧树脂：以透明无色、杂质含量低、粘度低为原则。如道化学的331J、南亚的127、曰本三井的139、大曰本油墨的EP4000均可应用，中低挡市场采用宏昌的127也可。 2 活性稀释剂：一般采用脂环族的双官度活性稀释剂比较好，但国内基本上不能生产，要不就是单价太高，特殊场合可用南亚的AGE代替，但AGE对固化后的强度有影响，交联度也不够。如果树脂的粘度较低，也可以不选择添加稀释剂。 3 消泡剂：以相容较好，消泡性好，无低沸点溶剂为准则。如BYK-A530 、 BYK-066、 BYK-141、 德谦6500等可选用。 4 调色剂：一般以20%的透明油容性染料添加80%的主体环氧树脂后，加温搅拌混溶即可小量添加，可消除树脂及其他材料添加造成的微黄色，并可保证固化后颜色的纯正。注意透明油容性染料的选择，需具备至少150-180度的耐温条件，以防止加温固化时变色。如拜尔PEG-400。 5 脱模剂：以脱模效果好，相容好，颜色浅为原则。如广州科拉司公司（BYK代理商）的FINT-900、无锡三山电子材料厂的TMA脱模剂均可选用。添加量依材料的不同有差别。脱模剂可添加主剂也可添加固化剂中。
二、 固化剂的材料选择
1 甲基六氢苯酐 国内有嘉兴阿尔法精细化工、河南璞阳惠成精细化工生产，但一般游离酐含量偏高，只用于中低挡产品生产。较高要求采用意大利LONZA公司的产品。 2 促进剂 国内很多厂家在这方面浪费了很多时间，其实酸酐体系采用季胺盐还是可行的，如浙江金坛化工研究所 四丁基溴化胺 四已基溴化胺，但是后者相容性可能不太好，可先用醇类如苯甲醇、甘油稀释后使用。但会影响强度。所以以前者比较好。 3 抗氧剂 主要防止酸酐高温固化时被氧化。要求相容好，颜色浅，通用的264在要求不高时也可使用。
三、配方举例：（以下配方只供参考，本人不承担任何责任）
主剂：R-139 96.6 固化剂：甲基六氢苯酐 95.59
AGE 3 四丁基溴化胺 1.4
兰色染料色浆 0.3 264抗氧剂 1.5
BYK-A530 0.05 甘油 1.5
FIN脱模剂 0.05 兰色染料色浆 0.01浆
合计 100份 合计 100份
配比：100/100
四 生产工艺 因不涉及合成反应，生产工艺比较简单，一般加温至80度以下，搅拌一小时左右，降温放料即可。但要注意材料添加的顺序，如固体料先用液体料稀疏溶解后依次添加。
五 结语
发光二极管灌封料市场以珠江三角洲为主，沿海一带包括福建、浙江、上海、江苏市场都很大。这些年内地市场发展很快，如湖南、湖北、江西、天津都聚集了很多LED的生产厂家。如中山木林森月用材料在30吨左右，肇庆立德月用在20吨左右，东莞李洲月用量在15吨左右，估计整个发光管的市场国内月用量在500吨上下。综上所述，国内环氧树脂加工企业要完成取代进口的市场仍存在很大的差距，它一方面取决于国内相关原材料的配套供应问题，另方面如何从技术上提高产品档次，适用在高档产品场合的应用。