應用介紹
LED(發光二極管)器件具有高效能、低功耗、高耐久性等優勢,被廣泛應用于大尺寸顯示器、交通信號和照明等應用領域。伴隨著LED應用技術的快速發展,對于封裝材料的性能要求也越來越高。
熱固性環氧樹脂機械性能良好、固化體積收縮率低、對基材附著力優異,同時操作工藝可控性強,是目前LED的重要要封裝體系之一。其中,脂環族環氧樹脂,尤其是3,4-環氧環己基-3,4-環氧環己酯(TTA21)因其優異的加工性、高Tg點以及良好的耐候性而被優選地廣泛應用于LED和光學器件封裝膠中。
需要注意的是,脂環族環氧樹脂的固化交聯強度很高,容易因過強的內應力使固化物產生裂紋,從而限制產品的性能(在封裝過程中,水分吸收和機械應力是兩個影響產品可靠性的主要因素,其中機械應力是由于熱膨脹系數(CTE)不匹配而引起的固化應力和冷卻應力所致),通常在實際應用中會搭配雙酚A型環氧樹脂(或氫化雙酚A型環氧樹脂)來調整體系韌性,本文就樹脂搭配時基本特性對比做簡要分析供參考。
01
基本特性-對比
02
粘度—溫度曲線-對比
TTA21與E51型環氧樹脂的粘度
溫度曲線圖
E51:雙酚A型環氧樹脂(環氧當量184~194g/eq)
結構式:
由圖可知,隨著溫度上升兩種樹脂的粘度都會下降,雙酚A環氧本身粘度較大,相應的粘度變化幅度更大,是配方設計中要考慮的因素。
03
樹脂混合比例與粘度的關系
TTA21的混合比例與粘度的關系圖
(25℃)
EP-4080:氫化雙酚A環氧樹脂(環氧當量205g/eq,粘度1800mPa·s)
結構式:
由圖可知,當E51和EP-4080混入適量的TTA21時兩者的粘度均有明顯下降,TTA21可發揮高耐熱環氧樹脂稀釋劑的作用。
04
不同環氧體系酸酐固化物性對比
固化體系
酸酐固化型環氧樹脂制成品物性比較
可以明顯看到在相同條件下脂環族環氧樹脂的耐熱較好,在吸水率和彎曲強度方面雙酚A型環氧樹脂有更好表現。
05
結論
脂環族環氧的透明性和耐熱性表現較好,適合高要求的LED環氧封裝膠應用,與市場表現相符。
脂環族環氧在配方中的降粘效果明顯,與普通環氧配合可以在提升整體性能的同時有效控制粘度,有更大的操作空間。
考慮吸水率和力學強度等方面的差異,配方要根據實際性能需求對幾種環氧樹脂的比例做合理搭配。
06
產能優勢
年產能9500噸的泰特爾山東工廠近期已投入正式運營,使得TTA21的產能加速釋放,作為脂環族環氧樹脂領軍企業,泰特爾始終致力于新材料開發,為行業技術創新、產業升級貢獻自己的力量。
審核編輯 :李倩
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原文標題:前沿技術 | 脂環族環氧樹脂在LED封裝材料中的性能特點和對比
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