触变性环氧树脂、制备方法及在LED芯片封装应用技术

技术编号:13711508 阅读:252 留言:0更新日期:2016-09-16 14:56
本发明专利技术公开了触变性环氧树脂、制备方法及在LED芯片封装应用,制备方法为:(1)称取:双酚A环氧树脂,脂肪族环氧树脂,触变剂气相二氧化硅,粘合力促进剂,抗氧剂,紫外线吸收剂和消泡剂,混匀,得到混合物一;(2)称取:酸酐,二元醇,端羟基聚丁二烯和2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚,反应,得到混合物二;(3)将混合物一和混合物二混合,加入含膦催化剂,室温下搅拌均匀,制得。本发明专利技术方法简单,工艺参数易控,制作过程中不使用溶剂,绿色环保。所得到的触变性环氧树脂储存期长,封装效果良好。在芯片封装中的应用,尤其是适用于平面式基板上的芯片封装,避免了原有工艺中混胶和点胶工艺,生产效率高,成品率高,成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种触变性环氧树脂、制备方法及在LED芯片封装应用
技术介绍
半导体照明技术是21世纪最具有发展前景的高科技领域之一,其中发光二极管(Light Emitting Diode,以下简称LED)是其核心技术。LED是一类能直接将电能转化为光能的发光元件,由于它具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、发光响应时间极短、光色纯、结构牢固、抗冲击、耐振动、性能稳定可靠、重量轻、体积少和成本低等一系列特性,因而得到了广泛的应用和突飞猛进的发展。LED显示屏器件的发展从上世纪八十年代末的点阵模组,到后来的直插管和直插系列,再到最近的表贴封装为主。LED显示屏封装器件逐渐小型化,小间距LED芯片的显示屏作为一种高密度显示屏,每平方米所需的芯片数量会急剧上升,对封装材料和封装工艺要求也更为苛刻。随着LED显示屏封装器件工艺的进步,封装器件越来越小型化,小间距LED芯片的显示屏拥有显著优势。为了提高显示精度,对封装设备的精度、工艺管控能力等各方面都提出了较高的要求。LED显示屏由多个显示单元组成,最关键的显示单元是显示模块,它的质量直接影响显示屏的使用寿命。目前,LED显示屏用灌封胶为环氧树脂灌封胶,树脂固化后,能够有效保护LED管芯和焊线不受机械、热及其它外来冲击,提高出光亮度的作用。环氧树脂作为LED封装材料具有较高的交联密度和高硬度,但是因其质脆、抗冲击差、韧性差等,而存在很多缺点,例如耐冷热冲击差和残余应力高等问题。此外,在长期使用过程中,芯片发射的紫外光或者户外使用被太阳紫外线照射,非常容易导致封装树脂发生黄变和老化等,降低LED器件的发光效率和寿命。LED封装步骤在LED芯片的制造过程中是至关重要的步骤,但是存在过程繁琐,工艺复杂,不容易控制等很多问题。目前,环氧树脂灌封胶是液体类封装材料,没有触变性能,因此它的封装工艺路线只能适用于单颗芯片封装制造,这就存在生产路线长、成本高、效率低和批次稳定性差的严重问题。而且,点胶工艺封装芯片技术只适用于带有反射杯的芯片的封装,而不适用于平面式基板上的芯片和LED显示屏的封装。而且,用于彩色屏幕的芯片尺寸越来越小,芯片的间距也很小,这就需要封装树脂必须能对平面式基板上的芯片进行快速大规模的封装,而目前的环氧树脂LED封装胶水和封装工艺不能用于此目的。总之,现有LED芯片的环氧树脂胶水封装过程只能适用于单个芯片的带有反射杯的芯片和有围坝得板上芯片(COB)的封装,并容易产生残次品,工艺路线长、点胶时间长、成品率低,以及生产效率低下,从而导致生产成本高。现有环氧树脂LED封装胶水不适用于平面式基板上的芯片和LED显示屏的封装。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种触变性环氧树脂。本专利技术的第二个目的是提供一种触变性环氧树脂制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种触变性环氧树脂在LED芯片封装应用。本专利技术的技术方案概述如下:一种触变性环氧树脂的制备方法,包括如下步骤:(1)按重量称取:双酚A环氧树脂100份,脂肪族环氧树脂30-50份,触变剂气相二氧化硅15-60份,粘合力促进剂0.05-5份,抗氧剂0.05-0.3份,紫外线吸收剂0.01-0.3份和消泡剂0.01-1份,在25-50℃温度下,混合均匀,得到混合物一;(2)按重量称取:酸酐80-120份,二元醇10-30份,端羟基聚丁二烯1-5份和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.1-1份,在90-110℃温度下,反应1-4小时,得到混合物二;(3)将混合物一和混合物二按照重量比1-1.2:1混合,加入含膦催化剂0.1-2份,室温下搅拌均匀,制得一种触变性环氧树脂。所述双酚A环氧树脂型号为NPEL127E、NPEL128E、NPEL127、NPEL128和DY-128E的至少一种;所述脂环族环氧树脂为EP30、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯、聚丁二烯环氧树脂、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯的至少一种;所述触变剂气相二氧化硅型号为TH-20、HL-150、HL-200、HL-200H、HL-300、HL-380、HB-215、HB-615、HB-620、HB-630、HB-135、HB-139中的一种或至少一种;所述粘合力促进剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2,4,6,8-四[2-(3,4-环氧环己基乙基)]四甲基环四硅氧烷、2,4,6三[2-(3,4-环氧环己基乙基)]四甲基环四硅氧烷、二[2-(3,4-环氧环己基乙基)]四甲基环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-[2-(3,4-环氧环己基乙基)]环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2-[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]环四硅氧烷中的至少一种;所述抗氧剂型号为V72-P、V73-P、V78-P中的至少一种;所述紫外线吸收剂型号为UV-40、UV-196、UV328、UV531中的至少一种;所述消泡剂型号为BYK-141、BYK-A530、BYK-020、BYK-022、BYK-024、BYK-028、BYK-034、BYK-052、BYK-053、BYK-055、BYK-057、BYK-065、BYK-066N、BYK-071、BYK-088中的至少一种。所述酸酐为邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、氢化均苯四甲酸二酐、顺丁烯二酸酐、四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐、甲基六氢苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烯基丁二酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、戊二酸酐、氢化甲基纳
迪克酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、1,4,5,6-四溴苯二甲酸酐中的至少一种;所述二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、1,8-辛二醇和1,2辛二醇中的至少一种;所述端羟基聚丁二烯的粘度为10泊、100泊或220泊;所述含膦催化剂为三苯基膦、甲基三辛基鏻二甲基磷酸盐、四丁基鏻乙酸盐、甲基三丁基鏻二甲基磷酸盐、苄基三苯基鏻氯化物、四丁基鏻氯化物、甲基三苯基鏻二甲基磷酸盐、三苯基乙基鏻碘化物、苄基三苯基溴化鏻、四丁基溴化鏻、三苯基膦三苯基硼酸酯、三苯基膦三苯基硼络合物和四苯基磷四苯基硼的至少一种。上述方法制备的一种触变性环氧树脂,所述触变性环氧树脂的触变指数为3.0-7.0,最好是3.6-5.0。一种触变性环氧树脂在发光二极管芯片的封装应用,用下述四种方法之一进行:方法一:将一种触变性环氧树脂经点胶工艺点在芯片上,经过150-170℃固化,得到封装的发光二极管芯片;方法二:将一种触变性环氧树脂印刷在芯片上,经过150-170℃固化,得到封装的发光二极管芯片;方法三:将一种触变性环氧树脂经模板和刮胶工艺,在芯片上形成胶点,经过150-170℃固本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种触变性环氧树脂的制备方法,其特征是包括如下步骤:(1)按重量称取:双酚A环氧树脂100份,脂肪族环氧树脂30‑50份,触变剂气相二氧化硅15‑60份,粘合力促进剂0.05‑5份,抗氧剂0.05‑0.3份,紫外线吸收剂0.01‑0.3份和消泡剂0.01‑1份,在25‑50℃温度下,混合均匀,得到混合物一;(2)按重量称取:酸酐80‑120份,二元醇10‑30份,端羟基聚丁二烯1‑5份和2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚0.1‑1份,在90‑110℃温度下,反应1‑4小时,得到混合物二;(3)将混合物一和混合物二按照重量比1‑1.2:1混合,加入含膦催化剂0.1‑2份,室温下搅拌均匀,制得一种触变性环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种触变性环氧树脂的制备方法,其特征是包括如下步骤:(1)按重量称取:双酚A环氧树脂100份,脂肪族环氧树脂30-50份,触变剂气相二氧化硅15-60份,粘合力促进剂0.05-5份,抗氧剂0.05-0.3份,紫外线吸收剂0.01-0.3份和消泡剂0.01-1份,在25-50℃温度下,混合均匀,得到混合物一;(2)按重量称取:酸酐80-120份,二元醇10-30份,端羟基聚丁二烯1-5份和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.1-1份,在90-110℃温度下,反应1-4小时,得到混合物二;(3)将混合物一和混合物二按照重量比1-1.2:1混合,加入含膦催化剂0.1-2份,室温下搅拌均匀,制得一种触变性环氧树脂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征是所述双酚A环氧树脂型号为NPEL127E、NPEL128E、NPEL127、NPEL128和DY-128E的至少一种;所述脂环族环氧树脂为EP30、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯、聚丁二烯环氧树脂、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯的至少一种;所述触变剂气相二氧化硅型号为TH-20、HL-150、HL-200、HL-200H、HL-300、HL-380、HB-215、HB-615、HB-620、HB-630、HB-135、HB-139中的至少一种;所述粘合力促进剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2,4,6,8-四[2-(3,4-环氧环己基乙基)]四甲基环四硅氧烷、2,4,6三[2-(3,4-环氧环己基乙基)]四甲基环四硅氧烷、二[2-(3,4-环氧环己基乙基)]四甲基环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-[2-(3,4-环氧环己基乙基)]环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2-[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]环四硅氧烷中的至少一种;所述抗氧剂型号为V72-P、V73-P、V78...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭晓华单秋菊冯亚凯韩颖
申请(专利权)人:天津德高化成光电科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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