[发明专利]一种使用硅氮烷进行粘结的紫外LED灯珠及其制备方法

说明书

本发明公开了一种使用硅氮烷进行粘结的紫外LED灯珠及其制备方法，主要部件包括凹腔支架、紫外LED芯片、玻璃盖板，玻璃盖板与凹腔支架通过硅氮烷粘结剂进行粘结。本发明通过限定粘结剂制备的原料重量比、细度和环氧改性，使得紫外LED灯珠具有优异的粘结性、热稳定性和固化稳定性。

技术领域

本发明涉及紫外LED灯珠领域，尤其涉及一种使用硅氮烷进行粘结的紫外LED灯珠及其制备方法。

背景技术

辐照固化是一种借助于能量照射实现化学配方(涂料、油墨和胶粘剂)由液态转化为固态的加工过程。化学配方中一般包含低粘度的、具有非饱和键的小分子单体，和能在光辐射作用下产生自由基或阳离子的光引发剂。光辐射产生的自由基或阳离子促成非饱和键的小分子单体的聚合反应，大大提高其粘度，从而达到固化。与烘干固化和热固化相比，辐照固化具有减少排放有机溶剂和固化速度快等优点。

辐照固化所需的波长一般是紫外，波长范围为300～400nm。辐射固化所用的光源主要是中压汞灯管。近年来，随着紫外LED芯片价格的降低，紫外LED芯片制作的固化灯具设备有替换汞灯固化设备的趋势。紫外LED芯片制作的固化灯具设备和汞灯固化设备相比，一个突出的优点是省电。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中，LED芯片在封装过程中会使用硅胶，例如现有技术(CN201520515875.5)公开了一种高功率UV紫外光源中，通过硅树脂将半球的玻璃透镜与陶瓷基板相连接，以达到封装的目的。但是对于紫外LED芯片来说，在封装过程中使用硅胶或硅树脂会降低灯珠的寿命，因为硅胶或硅树脂在紫外光的照射下，会出现发黄、龟裂或破损等现象。发黄的硅胶阻挡了紫外发光的途径，严重地降低了灯珠的辐射效率；龟裂和破损的硅胶导致玻璃透镜脱落或降低封装的气密性。因此，如何对紫外LED芯片进行封装时不用有机物质如硅胶而且能牢固地固定石英透镜，并且使得封装的LED芯片具有良好的气密性是一个具有挑战性的问题。气密的要求是因为在某些应用中，譬如油墨印刷，油墨中的挥发物质透过不气密的封装空隙，沉积在LED 芯片表面阻挡其发光；另外水处理应用中的紫外灯珠可能在水中工作。

因此，需要发明一种封盖粘结性好，使用寿命长的紫外LED灯珠。

发明内容

为了解决上述问题本发明第一方面提供了一种使用硅氮烷进行粘结的紫外LED灯珠，包括凹腔支架；紫外LED芯片；玻璃盖片。

作为一种优选的方案，所述凹腔支架包括支撑基板、围坝和焊盘，支撑基板与围坝固定连接且围坝在基板的上方并形成凹腔，凹腔内部底部设置有焊盘；所述紫外LED芯片通过焊接固定在焊盘上；所述玻璃盖片置于凹腔支架顶部对凹腔进行封盖，玻璃盖片与凹腔支架之间通过硅氮烷粘结剂进行粘结密封。

作为一种优选的方案，所述凹腔支架为陶瓷支架、塑料支架、 EMC支架、SMC支架、UP支架、PCT支架中的至少一种。

作为一种优选的方案，所述硅氮烷粘结剂的原料包含以下重量份：聚硅氮烷70～90份，改性聚硅氮烷10～20份，固化剂1～5份，固体填料5～20份。

作为一种优选的方案，所述聚硅氮烷为全氢聚硅氮烷、聚硼硅氮烷、聚硅氧硅氮烷中的至少一种；所述改性聚硅氮烷为有机硅改性聚硅氮烷、丙烯酸改性聚硅氮烷、环氧改性聚硅氮烷中的至少一种；所述固化剂为间苯二甲胺、六亚甲基四胺、联苯胺、双苄胺基醚中的至少一种；所述固体填料为Al粉、Ni粉、徳氟隆粉末、SiC粉末、BN 粉末、Al₂O₃粉末、SiO₂粉末中的至少一种。

作为一种优选的方案，所述聚硅氮烷为平均粘度3000～3500厘泊的全氢聚硅氮烷和平均粘度5000～5500厘泊的全氢聚硅氮烷；平均粘度3000～3500厘泊的全氢聚硅氮烷和平均粘度5000～5500厘泊的全氢聚硅氮烷的重量比为2～3：1。