[发明专利]LED芯片粘结胶

说明书

一、技术领域

本发明属于一种LED的封装材料，特别是涉及一种照明用双电极白光LED、有效提高其亮度、增加LED工作稳定性的芯片固定粘结材料。

二、背景技术

现有技术：LED是一种由半导体材料构成，利用半导体中电子与空穴结合而发出光子、产生不同频率光谱的发光元件，因其具有体积小，寿命长，光电转换效率高，响应速度快，节能，环保，故可成为未来半导体照明光源的核心。

LED行业目前常用的芯片粘结材料为环氧树脂(EPOXY)，但是EPOXY的热阻较高为250～300℃/W，导热系数较低(1～2W/m.K)，其固化后内部的基本结构为环氧树脂+银粉填充式导热导电结构，这样的结构TG(TG点是指玻璃转化温度，一般当工作温度长时间超过此温度时，聚合物的各项作用都会发生变化而失效的)点较低，对器件的散热与高温工作稳定性极为不利，据统计分析，目前LED光强度的衰减及失效多是由于芯片高温工作时其粘结材料不稳定而造成，随着LED功率的增加则必须加强对芯片热控制，增加LED芯片的导热性。因此，LED行业迫切需要一种改进的封装粘结材料替代现有环氧树脂粘结材料。

三、发明内容

技术问题：本发明针对上述技术空白，提供一种LED灯的芯片封装粘结材料，该材料可以提高LED芯片工作时的出光率，有效增加LED工作的稳定性及抗衰减性。

技术方案：本发明的技术解决方案为：一种LED芯片粘结胶，其特征在于该芯片粘结胶的组成为：硬度不低于35 Shore D，粘度系数不低于1.5的透明光学硅胶，还含有占硅胶重量10～20％的AL₂O₃与占硅胶重量2～10％SiO₂粉剂及沉淀抑止剂。上述沉淀抑止剂为环己酮或醋酸乙酯。上述AL₂O₃和SiO₂的颗粒度＜20nm，表面积＞50m²/g。

有益效果：由于双电极LED芯片的粘结材料不需要导电，只需要良好的导热与增加LED芯片的出光率，而硅胶(SILICONE)能在大的温度范围内作为传热媒介及应力消除介质，且具有良好的化学稳定性、不变色、高折射性及良好的透光性，导热效果较环氧树脂优良。我们通过在SILICONE中添加纳米级无机颗粒粉末，增加硅树脂的导热率及粘结强度，使其固化后具有足够的粘结强度及导热性，同时大大提高LED芯片的光学透射性，可使LED的亮度更高，且成本低，是双电极LED芯片粘结最好的替代材料。选用硅胶属于树脂弹性体胶材，具有线形膨胀系数低，耐紫外线〔UV〕性能佳之特性，有利于芯片的精准定位及高温不黄变，为提高定位精度，需将此黏度继续提升，同时考虑黏度提升后胶的导热性能。综合其应用需求，选用耐高温、高导热、高折射性之辅剂AL₂O₃与SiO₂。辅剂SiO₂的微观结构为菱形体，AL₂O₃的微观结构为三角形体(颗粒度＜20nm，表面积＞50m²/g)，两者结合后能于硅胶混合体中形成一面坚实的屏障，提高了混合体的密度与折射率。用作LED封装的粘结材料，提高其外量子效率，同时提高产品的导热性。同比性能的情况下，此粘结胶的价格仅进口产品的10％，具有极高的性价比。该LED芯片封装粘结材料：①高折射性，添加剂SiO₂为菱形体，AL₂O₃为三角形体，两者结合后能增加LED芯片出光率；②辅剂SiO₂，AL₂O₃同样具有高导热性，且加入SiO₂，AL₂O₃后能提高混合整体的密度至1.3左右。③硅胶对LED中UV光成分吸收少，又具有比环氧树脂高的透光率，高温下黄变系数低；④加热硬化后流动性小，有利于芯片固定，具有卓越的定位精度稳定性。

四、附图说明

图1：EPOXY(环氧树脂+银粉)的发光强度测试分布结果；

图2：SILICONE(日本进口粘结硅胶)的发光强度测试分布结果；

图3：本发明粘结材料的发光强度测试分布结果；

图4：EPOXY(环氧树脂+银粉)的亮度衰减曲线；

图5：本发明粘结材料的亮度衰减曲线。

五、具体实施方式

用于下述试验的胶粘剂组配：

实施例1：