LED(light emmiting diodes)是電子行業(yè)中快速增長(zhǎng)的新技術(shù)之一。他們正在,并且將繼續(xù)在很寬廣的領(lǐng)域進(jìn)行一場(chǎng)光學(xué)技術(shù)革命。
關(guān)鍵特征
高效率------低能耗,降低了能源成本
長(zhǎng)工作壽命----降低了更換和維護(hù)成本,同比時(shí)間下降。
多功能-----電子控制, 小型化
冷光源
應(yīng)用
汽車照明 舞臺(tái)及劇場(chǎng)燈光
體育和廣告燈 鐵路 &公路信號(hào)燈系統(tǒng)
LCD屏背景燈 建筑照明
標(biāo)牌 家用照明設(shè)備
航空展示照明 工業(yè)機(jī)器照明
機(jī)場(chǎng)照明 醫(yī)用
街道照明
LED應(yīng)用的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
許多照明應(yīng)用要求嚴(yán)格控制是否白熾燈光單元的彩色輸出,熒光燈或LED。白色的高亮度(HB)LED的制造商一直在努力制造出有緊張的彩色輸出規(guī)格的產(chǎn)品。為了提高市場(chǎng)滲透率,他們需要提高白色HB LED的輸出功率。盡管LED是冷光源,也就是說光源前不產(chǎn)生熱量, 但是在二極管的后部,是會(huì)產(chǎn)生熱量的。如果這個(gè)熱量不被消除,二極管的表現(xiàn)將會(huì)受到影響,工作壽命會(huì)縮短,能耗也會(huì)增加。
所有LED的照明性能的一個(gè)關(guān)鍵因素是良好的散熱設(shè)備,以保證最佳的操作溫度,和發(fā)送最大光亮的光學(xué)系統(tǒng)。
有機(jī)灌封膠的使用
敏感的LED在潮濕等惡劣環(huán)境中需要保護(hù)。這種保護(hù)通常分為2個(gè)層面。微觀層面和宏觀層面。也可以用有機(jī)硅,來提高光的輸出,和光的利用效率。
微觀層面
在這些應(yīng)用中,透明硅凝膠和彈性體被用于封裝單個(gè)二極管。除提供保護(hù)之外,他們可以改善LED的光學(xué)輸出。有機(jī)會(huì)具有高折射指數(shù),或一個(gè)匹配的透鏡材料,可以對(duì)光學(xué)輸出起到顯著改善。在微觀層面,使用有機(jī)硅還需要具有很低的離子含量,以減少干擾二極管電子性能的風(fēng)險(xiǎn)。
任何密封劑由于受熱或者UV光的黃變,也都會(huì)不利于光的輸出,特別是LED的色溫指數(shù)。
現(xiàn)代回流焊接二極管在PCB上需要260度的高溫,這會(huì)導(dǎo)致環(huán)氧樹脂或其他灌封樹脂變色,但硅膠不會(huì)。
PCB和二極管之間纖細(xì)的電線對(duì)溫度波動(dòng)所造成的機(jī)械拉力很敏感,所以選擇的密封膠必須具有低的模量性能和高的熱膨脹系數(shù),這很重要。
有幾灌封膠在微觀層面保護(hù)的特征
抗紫外線
不黃變
高折射率1.40-1.57
雜質(zhì)含量低
低模量
高CTE
耐高低溫-55到260度
光學(xué)清晰度
宏觀層面
上面列出的許多應(yīng)用在最終包裝之前都需要進(jìn)一步的保護(hù)。這種保護(hù)可以采取封裝,涂層或者密封的形式。
戶外廣告屏,燈,信號(hào)等許多產(chǎn)品都需要密封,防止水分滲入。汽車和航空公司可能還需要振動(dòng)保護(hù)和熱保護(hù)。熱設(shè)計(jì)需要具有一定程度熱導(dǎo)率的密封劑,以便把二極管附近的熱量帶到散熱片。
有機(jī)硅彈性體可以配制,以用來滿足LED設(shè)計(jì)者所要求的物理性質(zhì)。硅樹脂的選擇在很大程度上取決于應(yīng)用,生產(chǎn)工藝,工作環(huán)境和技術(shù)要求。
宏觀應(yīng)用上硅橡膠的特征
1&2組分系統(tǒng) 電絕緣
熱硫化或RTV 防水
范圍從凝膠到80肖氏硬度 抗震動(dòng)
熱傳導(dǎo)率為0.30 到 2.5 W/mK 腐蝕性
工作溫度-115 to 到300oC 抗紫外線
光學(xué)透明或不透明 UL94 V-0認(rèn)證
自粘 寬的粘度范圍
典型應(yīng)用在大型屏幕上的例子
大型的戶外大屏幕是由幾千個(gè)LED排列RGB形成。一旦組裝,這些LED需要被封裝起來,有2個(gè)原因:
保護(hù)環(huán)境
提高清晰度,降低反射
可以用設(shè)計(jì)好的流動(dòng)的硅橡膠流動(dòng)與各個(gè)獨(dú)立的LED以提供保護(hù)。
通過把硅橡膠弄成黑色,這定義被提升了。這有2個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先支撐LED的電子元件看不見,第二不想要的光反射可以降低到最低。
有機(jī)硅在任何氣候都適用,并在運(yùn)輸和移動(dòng)部件中提供保護(hù)。
ACC LED硅橡膠產(chǎn)品
光學(xué)透明灌封膠
這些產(chǎn)品通常是適用二甲酯的聚合物,折射率范圍1.38到1.41
產(chǎn)品編碼 | 描述 | RI | 肖氏硬度 |
QGEL300 | 堅(jiān)韌的硅凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
QGEL301 | 快速固化硅凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
EGEL3000 | 通用硅凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
QGEL311 | 硅凝膠密封劑 | 1.40 | 凝膠 |
QGEL330 | 堅(jiān)固耐用,低粘度硅凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
QSIL216 | 雙組份光學(xué)透明密封膠 | 1.40 | 40 |
QSIL218 | 雙組份光學(xué)透明密封膠 | 1.40 | 59 |
QSIL222 | 雙組份光學(xué)透明(自粘) | 1.40 | 59 |
QLE1102 | 雙組份光學(xué)透明(低粘度) | 1.40 | 45 |
導(dǎo)熱灌封膠
選擇導(dǎo)熱灌封膠時(shí),因?yàn)樘畛洳牧系呐d致,在導(dǎo)熱性和柔韌性之間通常會(huì)有一個(gè)權(quán)衡。提高導(dǎo)熱性,硬度也會(huì)增加。QSIL 553已經(jīng)證明可以保持一個(gè)很好的平衡。既有很好的導(dǎo)電性,也能保持低模數(shù),和硬度。從而減少在熱循環(huán)過程中的應(yīng)力。
產(chǎn)品編碼 | 描述 | 顏色 | 肖氏硬度 | 熱傳導(dǎo)率 W/mk |
QSIL556 | 雙組份加成固化 | 灰色 | 46 | 0.32 |
QSIL550 | 雙組份加成固化 | 灰色 | 55 | 0.37 |
Silicoset101 | 雙組份高溫橡膠 | 紅色 | 61 | 0.37 |
SE2008 | 導(dǎo)熱硅膠密封劑 | 黑色 | 48 | 0.50 |
QSIL553 | 導(dǎo)熱硅膠密封劑 | 灰色 | 32 | 0.68 |
QSIL573 | 雙組份導(dǎo)熱灌封膠 | 灰色 | 65 | 0.90 |
SE2003 | 導(dǎo)熱硅膠密封劑 | 磚紅色 | 80 | 1.27 |
AS1421 | 單組份熱傳導(dǎo)熱固化 | 灰色 | 56 | 2.10 |
通用密封劑
SE2008已成功應(yīng)用于大屏幕制造。
產(chǎn)品編碼 | 描述 | 顏色 | 肖氏硬度 |
SE2005 | 雙組份有機(jī)灌封膠 | 白色 | 40 |