LED燈絲封裝膠氣解決方案

LED燈絲封裝膠氣解決方案

LED燈絲封裝(LED-Filament encapsulated )與傳統的PLCC式單科LED封裝形式不同,採用尺寸約為40mm(L)*1.0-1.8mm(W)*0.5mm(T)的玻璃絲、藍寶石或者陶瓷片為基板,串聯數十顆LED晶片,用混有螢光粉的有機矽膠包封而成。目前固晶方式有正裝和倒裝兩種方式。一個球泡燈通常串並四或者八條燈絲,單根燈絲0.85W ,一支燈泡功率3.4W-6.8W。封泡後,像傳統白熾燈的發光鎢絲一樣被固定在球泡燈中心,可實現360度發光。

來源

在燈絲封裝過程中,膠氣來源主要分為以下三種:

水分

水分來源於封裝物料在生產、存儲過程中接觸濕氣,使得物料含水量太高,導致成品燈絲在封泡後水汽外逸,遇玻璃球泡後冷凝,從而形成霧氣(也就是所謂的膠氣)。其中,燈絲封裝膠水的吸水率最高,因為膠水在生產過程中需要經過化學水洗工藝,水分沒有脫出乾淨,會產生大量的膠氣。另一方面,如果LED燈絲封裝矽橡膠的分子結構中羥基含量太高,導致膠水具有強吸水性,也會導致燈絲球泡產生大量膠氣。

溶劑及小分子釋放

燈絲封裝矽橡膠在生產過程中,製備工藝控制不合理,導致化學溶劑及小分子物質沒有脫出乾淨。這些小分子物質在高溫條件下緩慢釋放,從而導致燈絲球泡在持續點亮下內壁發霧。

分解

因LED燈絲球泡的散熱能力很有限,因此燈絲的耐高溫性能顯得尤為關鍵。在持續高溫條件下工作,如果燈絲矽膠的耐高溫性能不夠好,會產生結構的破裂(也可理解為分子級別的分解)。持續的小分子外逸,在遇到球泡後,在內壁形成霧氣。

解決辦法

1.原料合成以及配膠過程中,儘可能提高脫低溫度,使用三級泵增加真空度,全力脫出水分及溶劑,將揮發分控制在10ppm以內,減少低分子物質釋放。

2.控制原料樹脂結構,提高Tg轉化點,增加膠水長期耐溫性能。

翱翔新材料(Silocean)最新發布的D-15正面燈絲膠以及低粘度高觸變反面膠F52能有效解決雙麵點膠半包定型問題,100℃20分鐘隧道烘烤後,具有極佳的形狀一致性,無波紋。正面膠單條燈絲點膠時間為1.5秒;反面膠高觸變低粘度的特性,使得單條點膠時間縮短為0.6秒,大大提高點膠效率。與此同時,能通過-40℃-120℃冷熱衝擊200回合測試,80℃1000h光衰小於8%;反面膠F52在240℃高溫烘烤48小時後不變色。整燈老化1000h後,內壁不發霧,無膠氣釋放。

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