LED(light emmiting diodes)是电子行业中快速增长的新技术之一。他们正在,并且将继续在很宽广的领域进行一场光学技术革命。
关键特征
高效率------低能耗,降低了能源成本
长工作寿命----降低了更换和维护成本,同比时间下降。
多功能-----电子控制, 小型化
冷光源
应用
汽车照明 舞台及剧场灯光
体育和广告灯 铁路 &公路信号灯系统
LCD屏背景灯 建筑照明
标牌 家用照明设备
航空展示照明 工业机器照明
机场照明 医用
街道照明
LED应用的设计挑战
许多照明应用要求严格控制是否白炽灯光单元的彩色输出,荧光灯或LED。白色的高亮度(HB)LED的制造商一直在努力制造出有紧张的彩色输出规格的产品。为了提高市场渗透率,他们需要提高白色HB LED的输出功率。尽管LED是冷光源,也就是说光源前不产生热量, 但是在二极管的后部,是会产生热量的。如果这个热量不被消除,二极管的表现将会受到影响,工作寿命会缩短,能耗也会增加。
所有LED的照明性能的一个关键因素是良好的散热设备,以保证最佳的操作温度,和发送最大光亮的光学系统。
有机灌封胶的使用
敏感的LED在潮湿等恶劣环境中需要保护。这种保护通常分为2个层面。微观层面和宏观层面。也可以用有机硅,来提高光的输出,和光的利用效率。
微观层面
在这些应用中,透明硅凝胶和弹性体被用于封装单个二极管。除提供保护之外,他们可以改善LED的光学输出。有机会具有高折射指数,或一个匹配的透镜材料,可以对光学输出起到显著改善。在微观层面,使用有机硅还需要具有很低的离子含量,以减少干扰二极管电子性能的风险。
任何密封剂由于受热或者UV光的黄变,也都会不利于光的输出,特别是LED的色温指数。
现代回流焊接二极管在PCB上需要260度的高温,这会导致环氧树脂或其他灌封树脂变色,但硅胶不会。
PCB和二极管之间纤细的电线对温度波动所造成的机械拉力很敏感,所以选择的密封胶必须具有低的模量性能和高的热膨胀系数,这很重要。
有几灌封胶在微观层面保护的特征
抗紫外线
不黄变
高折射率1.40-1.57
杂质含量低
低模量
高CTE
耐高低温-55到260度
光学清晰度
宏观层面
上面列出的许多应用在最终包装之前都需要进一步的保护。这种保护可以采取封装,涂层或者密封的形式。
户外广告屏,灯,信号等许多产品都需要密封,防止水分渗入。汽车和航空公司可能还需要振动保护和热保护。热设计需要具有一定程度热导率的密封剂,以便把二极管附近的热量带到散热片。
有机硅弹性体可以配制,以用来满足LED设计者所要求的物理性质。硅树脂的选择在很大程度上取决于应用,生产工艺,工作环境和技术要求。
宏观应用上硅橡胶的特征
1&2组分系统 电绝缘
热硫化或RTV 防水
范围从凝胶到80肖氏硬度 抗震动
热传导率为0.30 到 2.5 W/mK 腐蚀性
工作温度-115 to 到300ºC 抗紫外线
光学透明或不透明 UL94 V-0认证
自粘 宽的粘度范围
典型应用在大型屏幕上的例子
大型的户外大屏幕是由几千个LED排列RGB形成。一旦组装,这些LED需要被封装起来,有2个原因:
保护环境
提高清晰度,降低反射
可以用设计好的流动的硅橡胶流动与各个独立的LED以提供保护。
通过把硅橡胶弄成黑色,这定义被提升了。这有2个优点。首先支撑LED的电子元件看不见,第二不想要的光反射可以降低到最低。
有机硅在任何气候都适用,并在运输和移动部件中提供保护。
ACC LED硅橡胶产品
光学透明灌封胶
这些产品通常是适用二甲酯的聚合物,折射率范围1.38到1.41
产品编码 | 描述 | RI | 肖氏硬度 |
QGEL300 | 坚韧的硅凝胶 | 1.40 | 凝胶 |
QGEL301 | 快速固化硅凝胶 | 1.40 | 凝胶 |
EGEL3000 | 通用硅凝胶 | 1.40 | 凝胶 |
QGEL311 | 硅凝胶密封剂 | 1.40 | 凝胶 |
QGEL330 | 坚固耐用,低粘度硅凝胶 | 1.40 | 凝胶 |
QSIL216 | 双组份光学透明密封胶 | 1.40 | 40 |
QSIL218 | 双组份光学透明密封胶 | 1.40 | 59 |
QSIL222 | 双组份光学透明(自粘) | 1.40 | 59 |
QLE1102 | 双组份光学透明(低粘度) | 1.40 | 45 |
导热灌封胶
选择导热灌封胶时,因为填充材料的兴致,在导热性和柔韧性之间通常会有一个权衡。提高导热性,硬度也会增加。QSIL 553已经证明可以保持一个很好的平衡。既有很好的导电性,也能保持低模数,和硬度。从而减少在热循环过程中的应力。
产品编码 | 描述 | 颜色 | 肖氏硬度 | 热传导率 W/mk |
QSIL556 | 双组份加成固化 | 灰色 | 46 | 0.32 |
QSIL550 | 双组份加成固化 | 灰色 | 55 | 0.37 |
Silicoset101 | 双组份高温橡胶 | 红色 | 61 | 0.37 |
SE2008 | 导热硅胶密封剂 | 黑色 | 48 | 0.50 |
QSIL553 | 导热硅胶密封剂 | 灰色 | 32 | 0.68 |
QSIL573 | 双组份导热灌封胶 | 灰色 | 65 | 0.90 |
SE2003 | 导热硅胶密封剂 | 砖红色 | 80 | 1.27 |
AS1421 | 单组份热传导热固化 | 灰色 | 56 | 2.10 |
通用密封剂
SE2008已成功应用于大屏幕制造。
产品编码 | 描述 | 颜色 | 肖氏硬度 |
SE2005 | 双组份有机灌封胶 | 白色 | 40 |