Mini-LED封装工艺及耐黄变高温电压应力小的封装胶水聚硅氮烷

日期: 2024-06-19 19:11:00|浏览: 81|编号: 75011

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Mini-LED封装工艺及耐黄变高温电压应力小的封装胶水聚硅氮烷

关键词:聚硅氮烷,胶粘剂(胶水),胶粘剂技术

简介:涂胶是一种通过具有粘附能力的物质将相同或不同材料牢固地连接在一起的方法。具有粘接能力的物质称为胶粘剂或胶粘剂,被粘合的物体称为胶粘剂,胶粘剂与胶粘剂形成的成分称为粘接接头。其主要优点是操作简单,生产率高;该过程灵活、快速、简单;接头可靠、牢固、美观,产品结构和加工工艺简单;节省材料、省力、成本低、变形小。易于实现废旧技术的修复和回收利用,可有效应用于不同种类金属或非金属之间的连接。

胶水的固化方法一般如下:

室温固化;热固化;UV固化;复合固化。

Mini LED显示技术

Mini LED简介

LED:发光二极管是一种常用的发光器件,它通过电子和空穴的复合来发射能量,在照明领域应用广泛。发光二极管可以有效地将电能转化为光能,在现代社会中有着广泛的用途,如照明、平板显示器、医疗设备等。 LED 由含有镓 (Ga)、砷 (As)、磷 (P)、氮 (N) 等的化合物制成。当电子与空穴重新结合时,它们会发出可见光,可用于制造发光二极管。它可以用作电路和仪器中的指示灯,或用作文本或数字显示。砷化镓二极管呈红色,磷化镓二极管呈绿色,碳化硅二极管呈黄色,氮化镓二极管呈蓝色。由于其化学性质,分为有机发光二极管(OLED)和无机发光二极管(LED)。

Mini LED:芯片尺寸在50-200μm之间的LED器件,Mini技术被认为是传统LED的升级版,采用可产生0.5-1.2mm像素颗粒的显示屏,显示效果远优于传统LED屏幕。

根据《Mini LED商用显示器通用技术规范》组标准,Mini LED定义为:芯片尺寸在50~200μm之间的LED器件。Mini技术由Mini LED像素阵列、驱动电路和0.3-1.5mm像素中心间距组成,被认为是传统LED的升级技术,采用可产生0.5-1.2mm像素颗粒的显示屏,显示效果远优于传统LED屏幕。在背光应用方面,背光显示器可以全矩阵方式分区和调光,例如低分辨率的黑白图像,从而增强显示屏的高对比度和高分辨率,以达到HDR效果。同时,Mini LED的芯片尺寸不断下调,可以增加光控面积,使画面更加细腻。

随着Mini LED显示技术的快速发展,Mini LED显示产品已开始应用于大屏幕高清显示,如监控指挥、高清演播室、高端影院、医疗诊断、广告显示、会议展览、办公显示、虚拟现实等商业领域。020年6月1日,《Mini LED商用显示屏通用技术规范》集团标准正式上传至国家标准信息平台,有效区分Micro LED、Mini LED、LED,有望促进行业发展,提升中国LED企业的国际竞争力。

第二

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《Mini LED商用显示器通用技术规范》组标

2020年6月1日,《Mini LED商用显示器通用技术规范》组标准成功上传至国家标准信息平台,该标准于2020年6月15日正式实施。作为全球首个Mini LED商用显示组标准,该标准由深圳市照明与显示工程行业协会提出,由奥拓、TCL华兴、艾比森、聚飞、雷曼、联光、利亚德、康佳、创维、海信、强强聚彩、慧聪塞米特、木林森、国兴、宏力、三星、欧司朗、科锐、新雅盛等56家单位牵头,根据全球显示产业技术发展情况, 结合中国Mini LED产业链企业的特点,历时半年,经过广泛的调研,经过15次迭代的修改和讨论,完成了编纂。Mini LED显示产品已开始应用于大屏幕高清显示,如监控指挥、高清演播室、高端影院、办公显示、虚拟现实等商业领域。

从国产品牌来看,TCL率先实现Mini LED智能屏量产,逐步覆盖从高端旗舰到平价水平的多价位产品线,2020年全球市场销售份额超过90%。集邦咨询记者,国产品牌在电视布局上的速度甚至早于三星,但国产品牌专注于背光抢占电视市场,性价比将成为电视扩张的重要驱动力。TCL面向中端市场的6系列产品使用约3,840件,采用240区调光设计,在成本方面创造了更灵活的空间。

Mini LED の 优势

焊接Mini LED的发展前景

在背光、显示器等领域具有广阔的应用前景,电视、显示器、笔记本电脑、平板显示器、车载显示器等都是背光有望渗透的潜在领域。在商用领域,显示器正在逐步取代小间距等传统超大显示解决方案,显示效果不断提升。根据我们的测算,背光带给芯片市场超过100亿元,Mini/的未来空间非常大,市场空间远高于背光市场,技术成熟度还有很大的提升空间。背光出货假设:假设全球电视出货量保持不变,55英寸及以上渗透率持续上升,部分高端产品配备背光解决方案,中期渗透率为10~15%。背光出货量假设:假设全球IT总出货量保持不变,由于苹果的推广(苹果iPad出货量5000万台,Mac出货量1500~2000万台),渗透率将攀升得更快。2021年,苹果全新12.9英寸标配,年销量5~6M,可选(扣除M1等降本),前期渗透以苹果为主,单价较高;后期,导入均价下降。

直接显示需求计算:假设10%的显示设备是Mini/的形式,则意味着年需求量为5亿件,约为目前全球产能的2.5倍。其中,电视是最昂贵的应用,4K电视对应2500万颗芯片。Mini/的未来空间非常大,市场空间远高于背光市场,技术成熟度还有很大的提升空间。

胶水(粘合剂)的介绍。

胶粘剂的组成

现在使用的胶粘剂是多组份的合成树脂胶粘剂,单组份的胶粘剂已经不能满足使用中的要求。合成胶粘剂由主剂和助剂组成,主剂又称主料、基料或粘性材料;添加剂包括固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、抗氧剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等,根据要求和用途,还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和抗真菌剂。

1、主剂是胶粘剂的主要成分,在胶粘剂粘接性能中占主导地位,也是区分胶粘剂类别的重要标志。主剂一般由一种或两种,甚至三种聚合物组成,要求附着力和润湿性好。常用的粘性材料有:

天然高分子化合物,如蛋白质、皮肤胶、鱼明胶、松香、桃胶、骨胶等。合成高分子化合物 (1)热固性树脂,如环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、有机硅树脂等。 (2)热塑性树脂,如聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇和缩醛树脂、聚苯乙烯等。 (3)弹性材料,如丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶等。 (4)各种合成树脂和合成橡胶的混合物或接枝、嵌体和共聚物。

2、为了满足特定的理化性能,在添加剂中加入各种辅助成分,如:为了使胶粘剂主体形成网状或体结构,增加胶粘剂层的内聚强度,并加入固化剂(它们与胶粘剂主体反应,产生交联);为了加速固化和降低反应温度,加入固化促进剂或催化剂;为了提高大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化等性能,添加了抗氧化剂;添加填料是为了赋予胶粘剂某些性能并降低成本;为了降低胶线的刚度,增加韧性,加入增韧剂;为了提高加工性能,降低粘度,延长使用寿命,添加了稀释剂。包括:

1)固化剂固化剂固化剂又称固化剂,是通过化学反应促进胶粘剂物质固化的成分,是胶粘剂中最重要的配套材料。其作用是直接或通过催化剂与主体聚合物发生反应,固化后将固化剂分子引入树脂中,使原有的热塑性线性主体聚合物成为坚韧而坚硬的体状网状结构。

固化剂的种类很多,不同的树脂和不同的要求使用不同的固化剂。粘接剂的可制造性及其使用性能取决于添加人员的固化剂的性能和数量。

2) 增韧剂

增韧剂的活性基团直接参与胶粘剂的固化反应,进入最终由固化产物形成的大分子的链结构。不含增韧剂的胶粘剂固化后,其性能脆,易开裂,实用性差。含有增韧剂的胶粘剂具有良好的冲击强度和抗剥离性。不同的增韧剂还可以降低其内应力,不同程度地固化收缩,提高低温性能。

常用的增韧剂有聚酰胺树脂、合成橡胶、缩醛树脂、聚砜树脂等。

3)稀释剂又称溶剂,主要用于降低胶粘剂的粘度,增加胶粘剂的润湿能力,提高工艺性能。有的可以降低胶粘剂的活性,从而延长使用寿命。但是,添加过多会降低粘合剂的粘接强度、耐热性和耐介质性。常用的稀释剂有丙酮、漆等与粘稠相容的溶剂。

4)填料填料一般不会在胶粘剂中发生化学反应,使用填料可以提高胶粘剂接头的强度、冲击韧性、耐磨性、耐老化性、硬度、最大使用温度和耐热性,并降低线膨胀系数、固化收缩率和成本。常用的填料有氧化铜、氧化镁、银粉、瓷粉、云母粉、石棉粉、滑石粉等。 5)改性剂 改性剂是为了提高胶粘剂的某一方面的性能,以满足特殊要求而添加一些组分,如增加胶粘剂的强度,可以添加偶联剂, 还可以添加防腐剂、抗真菌剂、阻燃剂和稳定剂。

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胶粘剂的分类

(1)按组成分:

胶粘剂的种类很多,比较常见的有:脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯酯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、热熔胶、环氧树脂胶粘剂、合成胶粘剂等。

1.有机硅胶粘剂

它是一种密封胶粘剂,具有耐寒、耐热、耐老化、防水、防潮、拉伸疲劳强度高、永久变形小、无毒等特点。近年来,这类胶粘剂在我国发展迅速,但目前我国有机硅胶粘剂的部分原料依赖进口。

2.聚氨酯胶粘剂

可粘接多种材料,粘接后仍能保持材料在低温或超低温下的理化性能,主要应用于制鞋、包装、汽车、磁记录材料等领域。

3. 聚丙烯酸树脂

它主要用于生产压敏胶,但也用于纺织和建筑行业。

建筑胶粘剂:主要用于建筑工程中结构之间的装饰、密封或粘接。

4.热熔胶

根据原材料的不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。目前,EVA热熔胶主要在我国生产和使用。聚烯烃系列胶粘剂的主要原料有乙烯系列、SBS和SIS共聚物。

5.环氧树脂胶粘剂

它可以将金属粘接到大多数非金属材料上,广泛应用于建筑、汽车、电子、电器和日用家居用品

6.脲醛树脂、酚醛、三聚氰胺甲醛胶粘剂

主要用于木材加工业,使用后甲醛释放量高于国际标准。

木工用胶粘剂:用于中密度纤维板、石膏板、胶合板、刨花板等

7. 合成胶粘剂

主要应用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。目前,我国每年进口合成胶粘剂近20万吨,包括热熔胶、有机硅密封胶、聚丙烯酸胶、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯塑料胶粘剂等。同时,每年出口约2万吨合成胶粘剂,主要为聚醋酸乙烯酯、聚甲醛和压敏胶。

(2)按用途分:

1.密封胶

主要用于门、窗和装配式房屋预制件的连接。高级密封胶是有机硅和聚氨酯胶粘剂,中档是氯丁橡胶胶粘剂和聚丙烯酸。在中国建筑胶粘剂市场,有机硅胶粘剂和聚氨酯密封胶胶应该是未来发展的方向,目前占建筑密封胶胶销量的30%左右。

2. 建筑结构用胶粘剂

主要用于结构单元之间的连接。例如,钢筋混凝土结构的外部修复、金属加固和固定以及建筑工地施工通常被认为是使用环氧树脂系列胶粘剂。

3. 汽车用胶粘剂

胶粘剂有四种类型:用于车身、内饰、挡风玻璃和车身底盘。

目前,我国汽车胶粘剂年消费量约为4万吨,其中使用量最大的是聚氯乙烯塑料胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂和沥青系列胶粘剂。

4.包装用胶粘剂

主要用于制作压敏胶带和压敏标签,以及粘接纸张、塑料、金属等包装材料的表面。用于纸张包装材料的粘合剂是聚醋酸乙烯酯乳液。用于塑料和金属包装材料的胶粘剂有聚丙烯酸乳液、VAE乳液、聚氨酯胶粘剂和氰基丙烯酸酯胶粘剂。

5.电子胶粘剂

消耗量小,每年不到10000吨,大部分用于集成电路和电子产品,主要用于环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅胶粘剂等。我们可以为5微米厚的电子元件提供自己的端盖胶粘剂,但我们需要进口3微米厚的电子元件胶粘剂。

6.制鞋用胶粘剂

年消耗量约12.5万吨,其中氯丁橡胶胶粘剂所需11万吨,聚氨酯胶粘剂所需约1.5万吨。由于氯丁橡胶胶粘剂需要以苯为溶剂,而苯对人体有害,因此应限力发展,为了满足制鞋行业的发展需要,使用聚氨酯系列胶粘剂将是方向。

(3)按物理形态分为:

1.密封胶

1.1 按密封胶硫化方法分类

(1)湿气硫化密封胶

这些密封胶系列是用空气中的水分硫化的。主要包括单组份聚氨酯、硅橡胶和聚硫橡胶等。其聚合物基质中含有活性基团,能与空气中的水反应形成交联键,使密封胶硫化成网状结构。

(2)化学硫化密封胶

双组分聚氨酯、有机硅、聚硫化物、氯丁橡胶和环氧密封胶都属于这一类,通常在室温下硫化。某些单组份氯磺化聚乙烯和氯丁橡胶密封胶以及聚氯乙烯溶胶糊状密封胶在加热条件下通过化学反应硫化。

(3)热转化密封胶

用增塑剂分散的聚氯乙烯树脂和用含沥青橡胶的密封剂是两种不同类型的热转变体系。乙烯基树脂增塑剂是常温下的液体悬浮液,加热成固体后硬化;另一方面,橡胶沥青密封胶是热熔的。

(4)氧化硬化密封胶

用于嵌入或安装干燥表面玻璃的密封胶主要基于干燥或半干燥的植物或动物油,可以精制、聚合、吹制或化学改性。

(5)溶剂型挥发性混凝密封胶

这是一种基于溶剂蒸发后的非粘性聚合物的密封胶。这类密封胶主要包括丁基橡胶、高分子量聚异丁烯、具有一定聚合作用的丙烯酸酯、氯磺化聚乙烯和氯丁橡胶等密封胶。

1.2 按密封胶形式分类

(1)粘贴密封胶

这类密封胶基本上用于静接缝,一般使用寿命为2年以上。通常,使用三种主要材料:油和树脂、聚丁烯和沥青。

(2)液体弹性体密封胶

这些密封剂包括硫化形成真正弹性状态的液态聚合物,并且它们能够承受重复的接缝变形。弹性体密封胶中使用的高分子弹性体包括液态聚硫化物橡胶、巯基聚丙烯醚、液态聚氨酯、室温硫化酮橡胶和低分子量丁基橡胶。这些密封剂通常组合成两种成分,并通过混合两种成分来使用。

(3)热熔密封胶

热熔密封胶又称热施工密封胶。指基于弹性体和热塑性树脂混合物的密封剂。这种密封胶通常在加热(150~200°C)的条件下,通过一定的口型直接挤出到接缝中。热涂提高了密封胶对粘附粘结剂的润湿能力,从而对大多数粘附粘结剂具有良好的附着力。一旦放置到位,它就会被冷却并形成一种坚固的弹性体,收缩率很小。热结构密封胶的主要材料是异丁烯聚合物、三元乙丙橡胶和热塑性苯乙烯嵌段共聚物。它们通常与热塑性树脂共混,如EVA、EEA、聚乙烯、聚酰胺、聚酯等。

(4)液体密封胶

该型密封胶主要用于机械接头表面的密封,用于替代固体密封材料,即实心垫片,以防止流体从接头表面泄漏。这种密封胶通常由橡胶、树脂等高分子材料制成,然后与填料等成分结合。液体密封胶通常分为四大类:非干粘接型、半干粘弹性型、干粘接型和干剥离型。根据具体使用部位和要求进行选择。

1.3 施工后按密封胶性能分类

(1)固化密封胶

固化的密封胶可分为刚性密封胶和柔性密封胶两种:a)刚性密封胶硫化或固化形成坚硬的固体,很少有弹性;这些密封胶有的既起密封作用又起粘接作用,其代表性密封胶是以环氧树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚醋酸乙烯酯等树脂为基础的密封胶。b) 柔性密封胶在硫化后保持柔软。它们通常基于橡胶弹性体。柔韧性变化较大,硬度(邵氏A)在10~80范围内。这些密封剂中有些是纯橡胶,大多数具有良好的粘合性能。

(2)非固化密封胶

这些密封剂是柔软、凝固的密封剂,使用后仍保持不干燥状态。它通常以糊状形式出现,可以用刮刀或刷子涂在接缝处,并且可以与许多具有不同粘度和性能的密封剂一起使用。

2、按胶粘剂硬化方法分类

低温淬火的代号为A;室温硬化的代号为B;加热硬化代号为C;适用于各种温度区域,硬化代码D;与水反应固化代码E;厌氧固化代号为F;辐射(光、电子束、辐射)固化代码为G;热熔冷硬代号为H;压敏粘接代号为I;凝结或聚集代码是 J,另一个代码是 K。

3、按胶粘剂附着力分类

许多类型材料的代码是A;木材代码为 B;纸质代码为C;天然纤维编码为D;合成纤维的代号为E;聚烯烃纤维(不包括E组)的代号为F;金属和合金编码为 G;难以粘贴的金属(金、银、铜等)代号为 H;金属纤维代号为I,无机纤维代号为J;透明无机材料(玻璃、宝石等)代号为K;不透明的无机材料代号为L;天然橡胶代号为M;合成橡胶代号为N;难粘橡胶(硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶)编码O,硬质塑料编码P,塑料薄膜编码Q;皮革,合成革代码R,聚苯乙烯泡沫塑料代码S;难粘塑料和薄膜(氟塑料、聚乙烯、聚丙烯等)编码为T;生物组织、骨骼和牙本质物质的代号为U;另一个代号是 V。

4.胶水状态

无溶剂液体编码为 1;2.有机溶剂液体代码为2;3、水性液体代号为3,4,糊状代号为4,5,粉状、颗粒状、块状代号为5;6张,膜,网,带编码为6;7 细丝、条带、棒编码为 7。

5.其他胶粘剂:(不常用)。

金属结构胶、高分子结构胶、感光密封结构胶等复合结构胶

热固性聚合物胶:环氧树脂胶、聚氨酯(PU)胶、氨基树脂胶、酚醛树脂胶、丙烯酸树脂胶、呋喃树脂胶、间苯酚甲醛树脂胶、二甲苯-甲醛树脂胶、不饱和聚酯胶、复合树脂胶、聚酰亚胺胶、脲醛树脂胶等高分子胶

密封胶粘剂:常温硫化硅橡胶、环氧密封胶、聚氨酯密封胶、不饱和聚酯、丙烯酸酯、密封腻子、氯丁橡胶密封胶、弹性体密封胶、液体密封垫料、聚硫橡胶密封胶、其他密封胶

热熔胶:热熔胶条、橡胶颗粒、胶粉、EVA热熔胶、橡胶热熔胶、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯热熔胶、苯乙烯热熔胶、新型热熔胶、聚乙烯共聚热熔胶、其他热熔胶

水性胶粘剂:丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、聚乙烯缩醛胶粘剂、乳液胶粘剂、其他水性胶粘剂

压敏胶(自粘):胶水、胶带、无溶剂压敏胶、无溶剂压敏胶、固化压敏胶、橡胶压敏胶、亚克力压敏胶、其他压敏胶

溶剂型胶水:树脂溶液胶、橡胶溶液胶、其他溶剂胶

无机胶粘剂:热熔无机胶、天然干无机胶、化学反应无机胶、水硬无机胶粘剂等

热塑性高分子胶粘剂:固体高分子胶粘剂、溶液高分子胶粘剂、乳液高分子胶粘剂、单体高分子胶粘剂和其他热塑性高分子胶粘剂

天然胶粘剂:蛋白质胶粘剂、碳水化合物胶粘剂、其他天然胶粘剂

橡胶胶粘剂:硅橡胶胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂、丁腈橡胶胶粘剂、改性天然橡胶胶粘剂、氯磺化聚乙烯胶粘剂、聚硫橡胶胶粘剂、羧基橡胶胶粘剂、聚异丁烯、丁基橡胶胶粘剂、其他橡胶胶粘剂

耐高温胶:有机硅胶、无机胶粘剂、高温模具树脂胶粘剂、金属高温胶粘剂等高温胶粘剂

高分子胶粘剂:丁腈胶粘剂、聚硫橡胶胶粘剂、聚氯乙烯胶粘剂、聚丁二烯胶粘剂、全氯乙烯胶粘剂、其他高分子胶粘剂

修复剂:金属修复剂、高温修复剂、紧急修复剂、耐磨修复剂、耐腐蚀修复剂、塑料修复剂、其他修复剂

医用胶、纸胶、磁性胶、防磁胶、防火胶、防淬火胶、防淬胶、动物胶、植物胶、矿物胶、食品级胶、其他胶水。

介绍胶水(胶粘剂)的技术原理。

两步固化胶、双固化胶、双固化胶介绍

两步固化

两步固化:预固化,这种固化。

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双固化

固化方法有两种,如加热或紫外线或室温。

双重固化

需要两种固化方法才能完全固化,例如先UV后室温,或UV先加热。

Mini LED产品工艺及封装胶

随着LED技术和产品的快速迭代和更新,LED显示屏越来越小型化,因其比传统LED技术具有更高的一致性、更高的亮度和更简单的结构而受到广泛关注。

传统LED灯珠做得更小,芯片尺寸只有传统LED灯珠的四十分之一左右,整体光源布局更精确,通过超多分区技术实现背光的精细控制。许多电子公司密切合作,为平板电脑、笔记本电脑和电视等显示应用开发各种背光和显示产品解决方案,并提前发布了许多产品。

背光将用作LCD面板的背光源,使其具有超高对比度、高色域、高动态范围(HDR)等优点,显示效果大大提高。

封装工艺是使背光源实现上述特性的关键步骤,使LED完成输出电信号,并且通常起到保护芯片正常运行和输出可见光的作用,因此封装前的设计和封装过程中的质量控制尤为重要。

常用的封装胶有环氧树脂和有机硅,而添加剂液体硅橡胶密封胶具有透明无色、无低分子副产物、低应力、深度硫化、无腐蚀、交联结构易控制、硫化制品收缩率小等优点。胶体可以在室温下或加热硫化;固化后,胶体具有耐寒热冲击、耐高温老化、耐紫外线辐射等优良性能;此外,它还具有粘度低、流动性好、工艺简单快捷等优点。

下面介绍几种常用的封装技术和封装剂类型。

1、POB

POB全称-板,封装工艺与传统灯珠相同,但传统LED大芯片改为小芯片,常用封装3030、2835、2016等。

针对小间距视觉效果的问题,支架可以改进为半透明设计,以提高LED发光角度,对于封装剂,可以通过凸点胶设计进一步打开发光角度

在技术层面上,要求封装胶保证固化前后的形状稳定一致,从而保证光线的一致性,从而改善LED的间距,减少LED的数量。

2、COB/COG

全称是/Glass,区别在于芯片用导电或非导电胶粘接到互连的印刷电路板或玻璃基板上,然后进行引线键合,实现其电气连接。

与POB技术相比,COB/COG技术使用的材料更少,不需要支架、金线等,并且可以降低工艺中二次回流焊的风险,避免二次回流焊的风险,白油的反射率更高。

COB/COG点胶方式可分为全面密封、坝+透明胶、单点密封。其中,单点密封方案可以通过调节凸面胶的PV值来进一步提高发光角度并增加发光角度。

这也对封装胶提出了更高的要求,COB胶要求封装胶具有良好的成型性、对基材的强附着力、高透明度等,随着点胶成型工艺的进行,封装胶可以点缀成圆形或扁平型,进一步扩大了视角,提高了视觉效果。

3. CSP封装

例如,在CSP封装用荧光胶的情况下,会出现荧光粉分散不均匀、荧光粉易析出等现象,从而影响LED的发光效率,产生相似的色斑。而对于LED的封装材料,会出现容易老化、脱落、开裂等现象,导致LED失效。

至于如何解决目前荧光粉分散不均匀、易析出的情况,我们提出了荧光粉胶膜的封装概念,简化制造工艺,使LED封装设计更加自由。

在Mini背光技术的带动下,一直走在行业前列,在商用的第一年,各大电视厂商陆续推出了采用背光技术的产品。

作为中高端产品的新技术突破,为日益成熟饱和的电视、汽车、平板电脑等市场开启了新的动能,也成为各大包装厂商技术竞争的主战场。

作为LED封装的开发商,我们也根据市场需求提出了自己的解决方案,根据不同的封装技术创造了不同的产品,如CSP封装、POB封装、COB/COG封装等。始终以创新技术满足全价值链需求,为LED照明行业打造量身定制、易用、高可靠性的光电材料解决方案。

帮助客户应对各种现实和潜在挑战,减少产品故障和质量波动造成的经济损失,为千家万户提供超高对比度、高色域、高动态范围(HDR)的新一代显示产品,从而获得更加身临其境的视听体验。

Mini LED聚硅氮烷胶溶液应用解决方案

硅氮烷聚合物简介

聚硅氮烷是一类无机聚合物,其主链中以Si—N键为重复单元。自 1921 年以来 A.自从Stock等人首次报道使用氨对硅烷进行盐解制备聚硅氮烷以来,研究人员已经研究了近一个世纪的聚硅氮烷。与其以Si-O链为重复单元的类似聚合物-主链聚硅氧烷相比,聚硅氮烷的开发和应用要逊色得多。造成这种情况的主要原因有两点:一是聚硅氮烷多比较活泼,与水、极性化合物、氧等反应性高,因此难以储存和运输;二是聚硅氮烷的制备方法不完善,反应产物不能有效控制,反应产物复杂,摩尔质量低。尽管如此,经过近一个世纪的发展,已经开发出商业化的聚硅氮烷产品,例如来自瑞士的全氢化聚硅氮烷、日本的Teon和英国的AZ;美国KiON级“”聚脲硅氮烷、聚硅氮烷;此外,美国的陶氏公司和德国的拜耳也有一些聚硅氮烷产品;在中国,中国科学院化学研究所开发了PSN系列聚硅氮烷。聚硅氮烷的成功商业化推动了其在各个方面的应用研究,其中作为陶瓷前驱体的研究最为丰富。

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硅氮烷聚合物的开发

1)首先,在20世纪20年代,研究人员开始尝试对硅氮烷环和低聚物进行合成和分类,A.Stock在这方面做出了开创性的工作,但这一时期聚硅氮烷的发展缓慢。

(2)在此期间,研究者主要采用类似的方法制备聚硅氧烷,如开环聚合制备聚硅氧烷,并研究了它们的主要性能,希望以聚合物的形式应用,但取得的进展极为有限。

(3)1976年,S.等人通过裂解聚硅烷成功制得了SiC纤维,并对其应用了商品名的SiC纤维。研究人员将目光投向了聚硅氮烷,希望通过设计具有合适分子结构的聚硅氮烷来制备Si3N4和Si-C-N纤维。因此,在这段时间里,研究人员主要关注聚硅氮烷的可纺性以及如何固化和裂解。此后,聚硅氮烷作为陶瓷前驱体聚合物成为研究热点,聚合物前驱体法也成为一种新的陶瓷制备方法。简而言之,它是一种在一定气氛中高温(通常高于1 000 °C)下裂解具有特定分子组成的聚合物来制备陶瓷产品的方法。

(4)20世纪90年代,R.R.课题组在聚硅氮烷中引入B元素制备了Si-B-C-N陶瓷,其耐温性达到2 200 °C,使研究者将注意力转向改性聚硅氮烷,制备功能性或耐高温性的Si-C-N陶瓷。随后,通过改性聚硅氮烷,先后制备了具有磁性的Si-Fe-C-N陶瓷、具有抗菌性能的Si-Ag-C-N陶瓷和具有良好抗结晶性能的Si-Zr-C-N陶瓷。

从历史上看,聚硅氮烷主要用作Si3N4或Si-C-N陶瓷前驱体,因此大部分工作都集中在利用其高温热解形成陶瓷材料来扩大其应用,现在已经扩展到涂料、粘结剂、陶瓷基复合材料、陶瓷薄膜、微机电系统(MEMS)和多孔陶瓷。

硅氮烷聚合物的研究

聚硅氮烷作为陶瓷前驱体

与传统的无机粉末烧结法相比,通过裂解聚合物获得陶瓷材料的方法具有独特的优势,例如:利用聚合物的成型方法可以制备陶瓷材料,可制造性好;通过高分子分子的设计,可以得到具有不同化学成分和结构的陶瓷材料。

(1)用于制备陶瓷纤维

在20世纪,用于制备SiC纤维的聚合物前驱体的兴起引起了研究人员对从聚硅氮烷制备Si3N4、Si3N4/SiC或SiCN纤维的兴趣。目前,研究人员对纺丝性能、纺丝工艺、非熔融处理方法、裂解法等都有较深的了解,但以往的研究主要集中在熔融纺丝上。用液态聚硅氮烷制备纤维需要聚硅氮烷具有高粘度才能纺丝;同时,粘度不宜随温度变化过快,否则工作窗口过窄。

(2)用于制备散装陶瓷材料

采用高分子前驱体法制备陶瓷材料具有独特的优点,但以这种方式得到的陶瓷并不完美:一方面,在裂解过程中,部分有机基团被去除,产生气体,导致材料内部形成许多孔隙;另一方面,材料在开裂过程中会收缩,严重时会出现裂纹、翘曲变形。为此,研究人员采用热压/裂解、液相烧结、预裂解/粘结/开裂、压铸()等不同方法对聚硅氮烷进行固化和裂解,从而获得缺陷相对较少的陶瓷材料。热压/裂解法是将聚硅氮烷固化产品研磨成固体粉末,然后热压成型,然后在惰性气氛中裂解,得到非晶SiCN陶瓷材料。

(3)用于制备陶瓷涂料

在有机聚硅氮烷制备陶瓷涂层的研究中取得了许多有趣的结果。 F. Kerm等[3]设计了碳纤维表面涂覆试验装置,从纤维表面处理、聚硅氮烷溶液浸渍,到涂层固化开裂,可连续进行,实现10 000 m碳纤维的连续处理。在这个过程中,聚硅氮烷的浓度非常重要,过低(按质量计小于2%的聚硅氮烷)将无法实现对纤维的充分保护,而过高(按质量计超过10%的聚硅氮烷)会导致涂层破裂。然而,当聚硅氮烷用陶瓷和金属表面处理时,需要高浓度(聚硅氮烷质量分数为20%~60%)来掩盖基体表面的大缺陷;在提升(浸渍)和旋涂工艺中,也经常使用多种应用。

(4)用于制备多孔陶瓷材料

多孔陶瓷广泛应用于过滤、催化、隔热、吸附等,聚硅氮烷由于其改性方法较多,成型能力较好,可采用多种多孔方法制备。

(5)用于陶瓷MEMS元件的制备

(6)用于复合材料的制备

聚硅氮烷用作树脂材料

虽然聚硅氮烷本身是一种聚合物树脂,但它作为树脂的研究比作为陶瓷前体的研究要少。对此,中国科学院化学研究所做了一些尝试,包括直接使用聚硅氮烷作为树脂基体,以及用于烯丙基酚醛、环氧树脂、硅树脂等的改性,并取得了一系列有意义的成果。

硅氮烷聚合物的应用

聚硅氮烷用于抵抗碳材料的氧化

碳材料,如石墨、碳纤维等,具有密度低、性能高、无蠕变、非氧化环境下耐超高温、抗疲劳性好、非金属与金属之间的比热和导电性好、热膨胀系数小、耐腐蚀性好等特点,是耐高温领域不可缺少的重要材料。但碳材料的抗氧化性较差,空气环境中温度达到400°C以上,出现失重和强度下降的现象。

对于碳纤维增强复合材料,当氧化失重率达到2%~5%时,力学性能下降40%~50%,严重制约了其应用。因此,提高碳纤维的抗氧化性至关重要。德国研究人员将聚硅氮烷涂覆在碳纤维长丝上,并在室温下固化以形成涂层。通过对马弗炉中纤维的等温失重评估,发现涂层可以有效提高碳纤维的氧化温度,使碳纤维的热稳定温度达到750°C。 他们进一步将聚硅氮烷涂在碳纤维粗纱上,并在200°C左右固化,发现该涂层还有效提高了纤维的抗氧化性和高温稳定性。

聚硅氮烷用于金属高温保护

金属的高温防腐抗氧化一直是工业和科研界的重要课题。由聚硅氮烷转化形成的SiO2或SiCN具有优良的耐腐蚀性,并且由于其结构中的Si-N极性特性,易于与金属基体结合,因此是一种良好的高温防腐涂层材料。目前有以聚硅氮烷为主要原料的商业耐高温涂料,主要用于汽车、卡车的排气管、活塞、热交换器等。

聚硅氮烷用于高温密封

陶瓷零件或涂层采用无机烧结或等离子喷涂法制备时,材料总是具有一定的孔隙率,这会影响材料的气密性,从而影响其耐高温性,因此需要密封孔。常用的封口剂有两种:有机封口剂和无机封口剂。有机密封剂多为有机树脂,只能在低温下密封,高温分解后失去效果。无机胶粘剂一般是无机粉末和有机胶粘剂,其耐温性高于有机密封剂,但温度进一步升高,胶粘剂分解后,无机纳米颗粒之间的空隙会导致密封效果降低。M.R.等人利用聚硅氮烷涂覆氧化铝片材,高温开裂后在氧化铝表面形成Si3N4/涂层,扫描电子显微镜使氧化铝密度显著提高,涂层数量越多,密度越高。

杂项

由于聚硅氮烷具有良好的耐温性,当加入适当的填料时,可以达到高温绝缘的效果。例如,将中空玻璃珠加入聚硅氮烷中,通过喷涂涂覆在复合材料表面,并在200°C下固化,在高温下可以起到很好的保护复合材料的作用。

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