有机硅封装胶的冷热冲击实验

用甲基封装胶封装LED芯片，经过300回合的冷热冲击后，有些LED灯片会灭灯，这是怎么造成的，希望能多从封装胶的角度解释，并且改进封装胶的什么性能能够降低灭灯率？

个人觉得与硅胶的膨胀系数有很大关系，都说加成型硅橡胶尺寸稳定性好，收缩率低，但实际上测下来，其膨胀率还是很大的。这一冷一热收缩导致金线断开了

个人认为，这还是与LED封装硅胶采用的硅树脂补强有关，无论是甲基封装胶还是苯基封装胶，均是采用甲基MQ树脂和苯基硅树脂结构为补强的，首先，不论是哪种结构，都是采用硅烷为起始原料的，通过水解聚合得到交联的网络结构以达到补强效果，但实际上，无论你的水解工艺如何优化，总会残留一定量的甲氧基或乙氧基甚至是羟基，根据化学平衡的观点，优化工艺只能尽量减少其含量而无法完全杜绝。残留的微量甲氧基或乙氧基在胶体固化后的漫长过程还是会缓慢释放出来，这就是LED胶在固化后，进行24小时深层固化或冷热冲击后，硬度会显著上升的原因。还有一点就是和乙烯基的残留量有关，加成反应中，乙烯基是很难100%发生反应的，即使含氢大大过量，特别是苯基LED胶，如果你将固化后的试片在300度烘烤24小时，你会发现，不管是哪家的树脂，都会黄变，有些研究者认为这是因为苯基不耐热造成的，实际上应该是残留的乙烯基发生氧化造成的，不信你可以将乙烯基苯基树脂和苯基含氢树脂分别加热到300度24小时看看，乙烯基苯基树脂完全变成棕黄色甚者褐色，而含氢苯基树脂完全不变色，如果是因为苯基不耐热，那么含氢苯基树脂一样会变色。苯基树脂中因为苯基基团较大的位阻，造成了总有一些乙烯基不能完全反应。这一点，甲基胶则相对较好，但300度24小时也会有轻微的变色，这也就解释了为什么胶片在高温深层固化后或者长期使用后，硬度会上升的原因，不论是甲基还是苯基胶都如此，对于硅树脂补强的胶，尤为明显，残留的乙烯基在高温或者长期过程中仍会继续反应。。

tysf 发表于 2014-12-31 11:06
个人认为，这还是与LED封装硅胶采用的硅树脂补强有关，无论是甲基封装胶还是苯基封装胶，均是采用甲基MQ树 ...

现在的补强树脂都使用MQ树脂，但是乙烯基为何没能完全参与反应？ 个人猜测：苯基乙烯基树脂的分子量大，乙烯基容易被苯基包埋，即存在所谓的反应位阻，但是实验中发现一个奇怪的现象，使用线性聚硅氧烷（苯基乙烯基硅油）与硅树脂配合使用，高温烘烤后硬度并没有很明显的上升，怎么解释这个现象？高温烘烤后发黄的问题，个人认为：一是与树脂中的杂质离子残存量有关，杂质离子可能导致分子链的降解，二是，乙烯基双键本身也容易在高温下氧化发黄，三是铂金催化剂的优劣，四是与使用的抑制剂种类有关（道康宁在专利中提到，不使用抑制剂或使用炔醇型抑制剂高温烘烤后易黄变）这一点有待考证。苯基含量高也易发生黄变，这一点从理论上是可以解释的，但是引起黄变的主要因素还需要分位排次！关于抗冷热冲击性能，确实是国产硅胶的短板，目前在实验中发现：与树脂的粘结性有很大的关系，黏结性越强，冷热冲击效果越好，还有人认为与膨胀系数有关，冷热冲击后，你会发现金线和胶体的界面已经存在发白的现象，为何会发白，因膨胀系数不一致，胶体已经被破坏，因此解决胶体在冷热冲击下的应力释放是关键点，在这一点上，硅橡胶会比硅树脂好很多（个人认为），从树脂本身去考虑，胶体的抗撕裂强度，以及韧性都是研究的方向。