專利名稱：：光固化發(fā)光二極管封裝料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(簡稱LED)封裝料，尤其是一種以不飽和聚酯樹脂為主體的單組分光固化封裝料。
背景技術(shù)：
：目前LED封裝料主要采用的是環(huán)氧樹脂體系，它是以液體環(huán)氧樹脂為主體樹脂，芳香族酸酐作為固化劑的AB兩組分體系。使用前需先將AB組分混合均勻，通過靜置或真空脫泡，除去氣泡后進(jìn)行澆注封裝，然后再經(jīng)過高溫(如120130°C)3060min初步固化才脫模，取出后還需進(jìn)行后固化(125°C/30240min)。也有的采用室溫固化體系，選用液體環(huán)氧樹脂為主體樹脂，多元胺為固化體系。該封裝料也需要使用前進(jìn)行混合、靜置或真空脫泡，然后再經(jīng)過室溫數(shù)小時固化。不難看出，以上雙組份LED封裝料體系存在以下幾方面的缺陷l)AB組分需要混合，如果配比不準(zhǔn)確將會導(dǎo)致固化物性能下降；同時由于AB組分從混合后即開始發(fā)生反應(yīng)，因而存在一定的適用期。當(dāng)超過適用期混合的膠液，其粘度將會上升乃至發(fā)生凝膠，進(jìn)而導(dǎo)致無法使用，造成浪費(fèi)。2)AB組分混膠過程中需要攪拌混合均勻，在此過程中會將外界的空氣帶入到膠液中，因此必須在后序步驟通過靜置排泡或真空脫泡除去氣泡，否則會影響固化物電性能。3)LED封裝料注入到模具中需經(jīng)過數(shù)十分鐘至數(shù)小時的時間進(jìn)行固化，然后再脫模。其生產(chǎn)效率低，且長時間占用模具使模具利用率降低，增加了模具使用成本。4)固化通常需在高溫下進(jìn)行。高溫固化會浪費(fèi)更多的能源消耗，也增加了生產(chǎn)成本。5)固化通常分為兩步。封裝料在模具中初固化后脫模，取出后還需進(jìn)行數(shù)小時時間的后固化讓固化進(jìn)行徹底。6)環(huán)氧樹脂為主體樹脂，酸酐體系為固化劑，原料成本較高。
發(fā)明內(nèi)容針對上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種以不飽和聚酯樹脂為主體的單組分光固化封裝料。該封裝料使用前不需混膠，直接注入到模具中，在紫外光照射下即可迅速固化，直接脫模。從而極大提高了生產(chǎn)效率，同時還節(jié)省能源，降低了原材料成本。本發(fā)明是通過實(shí)施如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的。光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于原料按重量份組成為不飽和聚酯樹脂30-90交聯(lián)單體0-40增韌劑0-30光敏引發(fā)劑0.2-103脫模劑0.01-2光散射劑0-10將上述原料攪拌混合均勻，裝入黑色塑料桶室溫儲存即得封裝料成品。其中，不飽和聚酯樹脂為主體材料，可由二元醇、三元醇或四元醇與二元酸反應(yīng)而制備。所述二元酸為不飽和二元酸或酸酐，碳原子數(shù)4-100，最佳為4-40;二元酸也可包含部分飽和二元酸或酸酐，碳原子數(shù)4-200，最佳為4-60。例如，不飽和二元酸(酸酐)可從順丁烯二酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸酐、衣康酸、寧康酸或氯代順丁烯二酸中選擇一種或幾種使用；飽和二元酸(酸酐)則可從苯酐、鄰苯二甲酸、己二酸、四氯鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、納迪克酸酐、四氫苯二甲酸、甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐或四溴苯酐等中選擇一種或幾種使用。所述二元醇、三元醇或四元醇選自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃、丙三醇、雙酚A、氫化雙酚A、三羥甲基丙烷或季戊四醇等。所述不飽和聚酯樹脂也可選擇市售品，例如191、196、199、307、189或311等不飽和聚酯樹脂。所述交聯(lián)單體具有降低樹脂粘度的作用，可以是單官能、雙官能及多官能的丙烯酸酯單體，烷氧化丙烯酸酯單體或烯丙基醚類單體；例如可以選用丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸e-羥乙酯、二縮三二乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸e-羥乙酯、乙烯基甲苯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸羥乙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯等。所述增韌劑為具有提高封裝料韌性作用的添加劑，如液體橡膠；或者是含柔性鏈段的高分子聚合物，如聚酯樹脂、端羧基聚醚改性環(huán)氧樹脂等。例如可選用市售品CH-BF，QS-BE，CMP-410等。所述光敏引發(fā)劑可以是安息香醚類、二苯甲酮衍生物、苯偶?？s酮或酮胺混合物等自由基型引發(fā)劑，陽離子型引發(fā)劑，大分子光引發(fā)劑，水基光引發(fā)劑或可見光引發(fā)劑等。例如安息香乙醚、1173、184、TPO、651、369、二苯甲酮、819等。所述脫模劑可以是含聚硅氧烷的聚合物本體或溶液，也可以是非硅類的聚合物體系;例如可選擇L-315，3200，6500或BYK-333等。所述光散射劑用于封裝的LED產(chǎn)生光散射?？蛇x用市售品SA-101等。本發(fā)明中用到的一些原料名稱、商品名對照詳見表一。其中一些原料，不同供應(yīng)商有不同的代號。本發(fā)明所選用的原料并不局限于例示的制造商，或者制造商的牌號、型號，且同一制造商不同批次的商品也并不會對封裝料產(chǎn)品的性能產(chǎn)生影響。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明封裝料為單組份，使用前不需混膠，直接注入到模具中，不存在適用期的問題，也不會從外界引入氣泡。這種單組份光固化封裝料在模具中從傳送帶進(jìn)入光固化機(jī)，在紫外光照射下，于數(shù)秒至數(shù)十秒內(nèi)迅速固化并從傳送帶另一端出來，直接脫模即可。本發(fā)明大大提高了LED封裝生產(chǎn)效率，既節(jié)能，還有效降低了生產(chǎn)成本及原材料成本，特別適用于大規(guī)模流水線生產(chǎn)。表一本發(fā)明原料的具體名稱、來源及性能特點(diǎn)等原料化學(xué)名稱簡稱/商品名生廠商(產(chǎn)品型號)備注不飽和聚龍樹脂191耀華，亞邦，牧山通用，價廉196耀華，亞邦，天津合成柔韌M-2天津合成耐水煮%1天津合成透光阻燃1W耀華，亞邦，天津合成耐熱3301天津合成，巨星耐腐蝕增韌劑CH-BF晨光QS-BE奇士C410清明交聯(lián)單體丙烯酸AA東方苯乙烯ST東方苯氧基乙基丙烯酸酯PHEA長興(EM210);沙多瑪〔SR339)丙錄酸異冰片酯IBOAK興(EM70);沙多瑪(SR506)丙烯酸羥乙酯HEA天驕1,6-己二醇二丙烯酸酯HDDA長興(EM221》;天驗(yàn)三丙—醇二丙烯酸酯TPGDA長興(EM223);天驕季戊四醇三丙烯酸酯PET3A長興(EM235);大驕；沙多瑪(SR444)甲基丙烯酸羥乙基麵EA天驕光敏引發(fā)劑二苯甲HBP(二苯甲嗣)新宇；華鈦1173新宇；華鈦，汽巴184新宇；華鈦TPO新宇；華鈦，汽巴369新宇；汽巴；651新宇，汽巴脫模劑3200德-激6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>光散射劑SA-101晨光耀華-----秦皇島耀華玻璃鋼廠亞邦一-江蘇亞邦涂料股份有限公司牧山一--成都市牧山樹脂廠天津合成-----天津合成材料廠巨星----天津巨星化工材料有限公司東方---北京東方化工股份有限公司長興-----臺灣長興化工有限公司沙多瑪----沙多瑪(Sartomer)化學(xué)有限公司(美天驕一--天津市天驕化工有限公司新宇----長沙新宇化工實(shí)業(yè)有限公司華鈦-----常州華鈦股份有限公司汽巴----瑞士汽巴精化公司(瑞士)德謙---徳謙企業(yè)有限公司(臺灣)捕本一一-楠本化成(Disparlon)株式會社C日本)晨光-----中藍(lán)晨光化工研究院有限公司奇士一--北京金島奇士材料科技有限公司清明----溫州清明化工廠畢克-----畢克(BYK)化學(xué)公司(徳國)具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在裝有回流冷凝器和蒸餾裝置的三口反應(yīng)瓶中依次加入丙二醇128.5克，一縮二乙二醇63.1克，鄰苯二甲酸酐100.0克，順丁烯二酸酐132.5克。首先采用回流裝置，開啟攪拌，逐步升溫，溫度達(dá)14018(TC時反應(yīng)約36小時，至酸值小于40改用蒸餾裝置，減壓脫除低沸物。得到不飽和樹脂A。取上述不飽和樹脂A，按下述重量份的原料配制光固化發(fā)光二極管封裝料不飽和樹脂A60.70CH-BF5.00苯乙烯15.00SR50615.00L-3150.301844.00先將184加入到苯乙烯中，溶解均勻后加入余料，然后再攪拌混合均勻，所得7膠液裝入黑色塑料桶室溫儲存。使用時將膠液注入到透明的LED模具中，進(jìn)入光固化機(jī)傳送帶進(jìn)行光固化。固化后從模具中取出即可。實(shí)施例2按下述重量份的原料配制光固化發(fā)光二極管封裝料19965.00ST29.5032000.5011735.00將上述組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，裝入黑色塑料桶室溫儲存。使用時將膠液注入到透明的LED模具中，進(jìn)入光固化機(jī)傳送帶進(jìn)行光固化。固化后從模具中取出即可。耐熱性好。實(shí)施例3按下述重量份的原料配制光固化發(fā)光二極管封裝料19179.00AA2.00TPGDA10.00HEA5.2011733.003690.50DS-2300.30將上述組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，裝入黑色塑料桶室溫儲存。按照與實(shí)施例l相同的方法固化、脫模。通用型，低成本。實(shí)施例4按下述重量份的原料配制光固化發(fā)光二極管封裝料96175.00HDDA11.25MHEA4.50SA-1015.00BP3.506510.50BYK3330.25將上述組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，裝入黑色塑料桶室溫儲存。按照與實(shí)施例l相同的方法固化、脫模。阻燃。實(shí)施例5按下述重量份的原料配制光固化發(fā)光二極管封裝料M-271.80QS-BE5.00IBOA15.00TPGDA4.007/9頁YX-900-lB(固化劑組分)50.00混合配比(重量比)A:B=100:100，25。C適用用時間6/h，固化條件12513(TC/3045min脫模。超出范圍可能會出現(xiàn)難脫?，F(xiàn)象。后固化化時間125°C/15min。對比例3(市售品，中山市小欖鎮(zhèn)盈興樹脂廠)[One]YX-"OA(環(huán)氧樹脂組分)60.00YX-730B(固化劑組分)40.00室溫固化無色透明型封裝料，混合配比(重量比)A:B=100:3050。使用時間25°C/3545min，固化條件25°C/68h。對比例4(市售品，石家莊利鼎電子材料有限公司)700A(環(huán)氧樹脂組分)50.00700B(固化劑組分)50.00先將700A組分加熱至50°C，再與700B組分按A:B=100:100的比例混合均勻，進(jìn)入真空系統(tǒng)脫泡，然后進(jìn)行封裝。適用期(45。C)3.5小時，120-13(TC/40min脫模，120°C/45h后續(xù)固化。對比例5(市售品，寧波越峰電器配件有限公司)G-6000A(環(huán)氧樹脂組分)50.00G-6000B(固化劑組分)50.00混合配比(重量比)A:B=100:100;適用期(25。C)4h;固化條件120125°C/4060min脫模；后續(xù)固化時間140°C/5h。本發(fā)明與對比例相比，結(jié)果見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本發(fā)明與對比例相比，采用單組分取代雙組份，不用單獨(dú)脫泡，不需配膠，具有使用方便的特點(diǎn)，且適用期不受限制。固化速度可大幅度提高，從而提高了生產(chǎn)效率；不需加熱，降低了能耗；采用價廉的不飽和樹脂取代環(huán)氧樹脂，降低了原料成本。權(quán)利要求光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于原料按重量份組成為不飽和聚酯樹脂30-90交聯(lián)單體0-40增韌劑0-30光敏引發(fā)劑0.2-10脫模劑0.01-2光散射劑0-10將上述組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，裝入黑色塑料桶室溫儲存即得封裝料成品；其中，不飽和聚酯樹脂由二元醇或三元醇或四元醇與二元酸反應(yīng)而制備；或者選自市售品191、196、199、307、189或311不飽和聚酯樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述二元酸為不飽和二元酸或酸酐，其碳原子數(shù)為4-100。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述二元酸包含碳原子數(shù)為4-200的飽和二元酸或酸酐。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述不飽和二元酸或酸酐選自順丁烯二酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸酐、衣康酸、寧康酸或氯代順丁烯二酸中的一種或一種以上的物質(zhì)；5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述飽和二元酸或酸酐選自苯酐、鄰苯二甲酸、己二酸、四氯鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、納迪克酸酐、四氫苯二甲酸、甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐或四溴苯酐等中的一種或一種以上的物質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述交聯(lián)單體選用丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸B-羥乙酯、二縮三二乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸B-羥乙酯、乙烯基甲苯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸羥乙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述增韌劑為液體橡膠或者是含柔性鏈段的高分子聚合物。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述光敏引發(fā)劑選自安息香乙醚、1173、184、TPO、651、369、二苯甲酮或819。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述脫模劑選擇MAL-3，3200或BYK-333。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化發(fā)光二極管封裝料，其特征在于所述光散射劑選自市售產(chǎn)品SA-101。全文摘要本發(fā)明涉及一種以不飽和聚酯樹脂為主體的單組分光固化封裝料，其原料按重量份組成為不飽和聚酯樹脂30-90、交聯(lián)單體0-40、增韌劑0-30、光敏引發(fā)劑0.2-10、脫模劑0.01-2、光散射劑0-10，其中，不飽和聚酯樹脂由二元醇或三元醇或四元醇與二元酸反應(yīng)而制備；或者選自市售品191、196、199、307、189或311型不飽和聚酯樹脂。本發(fā)明封裝料使用前不需混膠，直接注入到模具中，不存在適用期的問題，也不會從外界引入氣泡。這種單組份光固化封裝料在模具中從傳送帶進(jìn)入光固化機(jī)，在紫外光照射下，于數(shù)秒至數(shù)十秒內(nèi)迅速固化并從傳送帶另一端出來，直接脫模即可。本發(fā)明大大提高了LED封裝生產(chǎn)效率，既節(jié)能，還有效降低了生產(chǎn)成本及原材料成本，特別適用于大規(guī)模流水線生產(chǎn)。文檔編號C09K3/10GK101692473SQ20091016760公開日2010年4月7日申請日期2009年9月11日優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日發(fā)明者周建文,周玉國,趙小宏申請人:中藍(lán)晨光化工研究院有限公司