LED封装用硅胶材料现状分析

2018-10-07 04:49

四．未来应用发展趋势

我们看一下2017道康宁、信越以及慧谷化学在LED相关领域中国区域布局的专利。从中可以看到主流LED封装胶产品趋势依然会继续围绕抗硫化、耐热、耐冷热冲击三个方面进行提升，同时大家都在积极开发一些蓝海市场的有机硅产品，比如信越布局的芯片封装和薄膜封装产品，慧谷化学布局的薄膜封装热熔胶产品。此外，还有一些更加细分应用的产品有明显的终端需求：

超高耐热低折胶水，主要用于高功率密度COB上，长期使用局部温度保守估计在 250°C以上。目前耐热最好的依然是进口产品，这类产品在生产中纯化损耗带来的高额成本以及市场价格的限制，国产胶水还无法做到相当性能的产品。

UV固化有机硅胶水，可将现有的加热固化部分或者全部改为UV固化。其优点是固化快，工艺简单，色温集中度高，其缺点是需要额外投入设备，同时较容易固化不完全，部分胶水还需要额外进行加热固化才能达到完全固化的状态，更重要的限制因素是胶水的限制，因为UV引发剂的加入使得有机硅胶水耐高温黄变特性变差。这类产品在封装厂的配合下，有可能会找到一些细分产品的应用机会，但距离普遍应用还面临着很多挑战。

提高LED出光封装材料，灯珠的出光和光取出率息息相关，已经有大量文献证明封装胶水折光率越高，其和芯片外延的差距越小，光取出率就越高，因此，提高折射率提高出光，是大家常用的一种方案，早在13年，某台湾封装胶厂商就推出折光率为1．67的超高折光产品，但是在市面上并未获得规模化推广，推测是因为体系中增加了金属元素后，胶水的稳定性不佳以及胶水容易黄变的缘故。目前来看，单纯从封装胶实现1％亮度提升对于封装厂都是非常有吸引力，这也是封装硅胶未来的一个技术方向。

五． LED封装胶与市面通用产品特点对比

有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业。从功能来看，有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅材料种类的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。

而LED封装用有机硅是伴随着LED行业的发展出现的一类新的应用，和过往常见的传统有机硅材料有非常明显的区别，LED封装硅胶要求产品同时具有光色特性、电学特性、机械特性、高耐热特性以及和多种材料的界面匹配特性，而这些匹配材料包括不同材质的金属材料和非金属材料。所有这些特性不仅要考虑即时特性，更要关注长期老化后的性能水平。从材料需求来看，LED封装硅胶无疑属于难度极高的有机硅材料行列。与此同时，因为LED整个行业还处于高度竞争阶段，为了在市场上设计出有差异化的产品，出现了不同特性需求的LED封装硅胶，主流产品的更新换代也是非常快速，这就需要不断地加大研发投入。以上两个方面会加速LED封装硅胶供应链快速洗牌，未来可能进入全价值链强强联合的模式。

（作者：郑海庭）

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