LED硅膠

前言:

　　LED硅膠是LED光電行業(yè)有機(jī)硅膠材料的總稱。由于環(huán)氧的抗臭氧能力較弱以致于膠體變黃，影響透光效果，而硅膠材料具有的抗大氣老化、紫外老化等優(yōu)異性能，在高端的產(chǎn)品應(yīng)用上環(huán)氧樹(shù)脂己被LED硅膠材料所取代。國(guó)內(nèi)外知名品牌有：英國(guó)的高陽(yáng)化學(xué)、日本的日立化學(xué)(HITACHEM)、道康寧、信越、東芝、臺(tái)灣的天寶等等。

一、分類

　　1.按分子鏈基團(tuán)的種類分：可分為甲基系有機(jī)硅膠與笨基系有機(jī)硅膠。目前LED光電市場(chǎng)上所廣泛應(yīng)用的大多數(shù)是甲基系有機(jī)硅膠，苯基系有機(jī)硅膠由于成本較高，只在高要求的領(lǐng)域中使用。

　　2.按使用領(lǐng)域分：可分為L(zhǎng)ED燈珠封裝用有機(jī)硅膠與LED應(yīng)用產(chǎn)品灌封用硅膠。LED燈珠封裝用有機(jī)硅膠包括透鏡填充硅膠和LED固晶硅膠等，LED應(yīng)用產(chǎn)品灌封用硅膠價(jià)格比較低，只要是防水之用，如LED水低燈灌封硅膠、太陽(yáng)能LED燈密封硅膠、 LED顯示屏保護(hù)硅膠、LED模組透明硅膠等。
 
　　3.按硫化條件分：可分為高溫硫化型LED硅膠與室溫硫化型LED硅膠。無(wú)論哪一種類型的硅膠，硫化時(shí)都不發(fā)生放熱現(xiàn)象。高溫硫化硅膠是高分子量的聚硅氧烷（分子量一般為40～80萬(wàn)），室溫硫化硅橡膠一般分子量較低（3～6萬(wàn)），在分子鏈的兩端（有時(shí)中間也有）各帶有一個(gè)或兩個(gè)官能團(tuán)，在一定條件下（空氣中的水分或適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，這些官能團(tuán)可發(fā)生反應(yīng)，從而形成高分子量的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。室溫硫化硅橡膠按其硫化機(jī)理可分為縮合型和加成型；按其包裝方式可分為雙組分和單組分兩種類型。

二、性能特征

　　LED硅膠產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅－氧鏈節(jié)構(gòu)成的，側(cè)鏈則通過(guò)硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連。因此，在大功率LED硅膠產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有"有機(jī)基團(tuán)"，又含有"無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)"，這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機(jī)物的特性與無(wú)機(jī)物的功能于一身。與其他高分子材料相比，LED硅膠產(chǎn)品的最突出性能是：

　　1．耐溫特性

　　LED硅膠產(chǎn)品是以硅－氧（Si－O）鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的，C－C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子，Si－O鍵的鍵能在LED硅膠中為121千卡/克分子，所以LED硅膠產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高，高溫下（或輻射照射）分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解。大功率LED硅膠不但可耐高溫，而且也耐低溫，可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用。無(wú)論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能，隨溫度的變化都很小。
 
　　2．耐候性

　　LED硅膠產(chǎn)品的主鏈為－Si－O－，無(wú)雙鍵存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。大功率LED硅膠具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。LED硅膠中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。
 
　　3．電氣絕緣性能

　　LED硅膠產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅，而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料，被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上。LED硅膠除了具有優(yōu)良的耐熱性外，還具有優(yōu)異的拒水性，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。
 
　　4．生理惰性

　　聚硅氧烷類化合物是已知的最無(wú)活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動(dòng)物體無(wú)排異反應(yīng)，并具有較好的抗凝血性能。 　　5．低表面張力和低表面能 　　大功率LED硅膠的主鏈?zhǔn)秩犴?，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?，因此，比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?，表面張力弱，表面能小，成膜能力?qiáng)。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。

三、LED硅膠用途

　　LED硅膠在光電行業(yè)己被廣泛應(yīng)用，它因優(yōu)異的性能而受到廣大LED生產(chǎn)廠商的青睞。LED硅膠在光電行業(yè)的應(yīng)用分類可以分為以下幾大類：

　　1.LED燈珠上的應(yīng)用：在大功率LED、貼片式LED燈珠上，從芯片的固定、白光LED燈珠的上混合熒光粉、透鏡式的填充等都是由LED硅膠所擔(dān)任的。

　　（1）固晶用LED硅膠：芯片固定俗稱固晶膠，常混合銀粉以提高導(dǎo)熱效果，所以市場(chǎng)上稱為固晶銀膠。

　?。?）LED混熒光粉硅膠：白光LED是由藍(lán)光LED芯片表面均勻覆蓋一層黃色熒光分，藍(lán)色光線通過(guò)熒光粉以達(dá)到白光效果，這就需要用到LED混熒光粉硅膠。

　　（3）表面填充LED硅膠：在LED燈珠上的表面硅膠目的是保護(hù)LED芯片，常見(jiàn)的有大功率LED透鏡內(nèi)填充、透鏡模封、貼片式平面封裝、COB式大面積不規(guī)格封裝等。

　　2.LED應(yīng)用產(chǎn)品上的應(yīng)用：LED應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，生活照明、交通警示、航天技術(shù)、地下作業(yè)等都己廣泛使用。LED應(yīng)用產(chǎn)品上用到的LED硅膠目的是為了防水，以達(dá)到保護(hù)產(chǎn)品內(nèi)部電路。常見(jiàn)的有LED顯示屏PCB板保護(hù)用的黑色灌封硅膠、LED燈具上用的密封灌封硅膠等。

四、LED硅膠市場(chǎng)的發(fā)展

　　現(xiàn)在LED光電行業(yè)正在迅速發(fā)展，每年產(chǎn)量都翻幾翻，今后替代白熾燈作為日常照明使用，更節(jié)能、環(huán)保。國(guó)內(nèi)的化工企業(yè)由于研發(fā)的技術(shù)還不夠成熟、產(chǎn)品定位不到位等，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的LED硅膠在低端產(chǎn)品上己經(jīng)成熟。