LED(light emmiting diodes)是電子行業中快速增長(cháng)的新技術之一。他們正在,并且將(jiāng)繼續在很寬廣的領域進(jìn)行一場光學(xué)技術革命。
關鍵特征
高效率------低能(néng)耗,降低了能(néng)源成(chéng)本
長(cháng)工作壽命----降低了更換和維護成(chéng)本,同比時(shí)間下降。
多功能(néng)-----電子控制, 小型化
冷光源
應用
汽車照明 舞台及劇場燈光
體育和廣告燈 鐵路 &公路信号燈系統
LCD屏背景燈 建築照明
标牌 家用照明設備
航空展示照明 工業機器照明
機場照明 醫用
街道(dào)照明
LED應用的設計挑戰
許多照明應用要求嚴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格的産品。爲了提高市場滲透率,他們需要提高白色HB LED的輸出功率。盡管LED是冷光源,也就(jiù)是說(shuō)光源前不産生熱量, 但是在二極管的後(hòu)部,是會(huì)産生熱量的。如果這(zhè)個熱量不被消除,二極管的表現將(jiāng)會(huì)受到影響,工作壽命會(huì)縮短,能(néng)耗也會(huì)增加。
所有LED的照明性能(néng)的一個關鍵因素是良好(hǎo)的散熱設備,以保證最佳的操作溫度,和發(fā)送最大光亮的光學(xué)系統。
有機灌封膠的使用
敏感的LED在潮濕等惡劣環境中需要保護。這(zhè)種(zhǒng)保護通常分爲2個層面(miàn)。微觀層面(miàn)和宏觀層面(miàn)。也可以用有機矽,來提高光的輸出,和光的利用效率。
微觀層面(miàn)
在這(zhè)些應用中,透明矽凝膠和彈性體被用于封裝單個二極管。除提供保護之外,他們可以改善LED的光學(xué)輸出。有機會(huì)具有高折射指數,或一個匹配的透鏡材料,可以對(duì)光學(xué)輸出起(qǐ)到顯著改善。在微觀層面(miàn),使用有機矽還(hái)需要具有很低的離子含量,以減少幹擾二極管電子性能(néng)的風險。
任何密封劑由于受熱或者UV光的黃變,也都(dōu)會(huì)不利于光的輸出,特别是LED的色溫指數。
現代回流焊接二極管在PCB上需要260度的高溫,這(zhè)會(huì)導緻環氧樹脂或其他灌封樹脂變色,但矽膠不會(huì)。
PCB和二極管之間纖細的電線對(duì)溫度波動所造成(chéng)的機械拉力很敏感,所以選擇的密封膠必須具有低的模量性能(néng)和高的熱膨脹系數,這(zhè)很重要。
有幾灌封膠在微觀層面(miàn)保護的特征
抗紫外線
不黃變
高折射率1.40-1.57
雜質含量低
低模量
高CTE
耐高低溫-55到260度
光學(xué)清晰度
宏觀層面(miàn)
上面(miàn)列出的許多應用在最終包裝之前都(dōu)需要進(jìn)一步的保護。這(zhè)種(zhǒng)保護可以采取封裝,塗層或者密封的形式。
戶外廣告屏,燈,信号等許多産品都(dōu)需要密封,防止水分滲入。汽車和航空公司可能(néng)還(hái)需要振動保護和熱保護。熱設計需要具有一定程度熱導率的密封劑,以便把二極管附近的熱量帶到散熱片。
有機矽彈性體可以配制,以用來滿足LED設計者所要求的物理性質。矽樹脂的選擇在很大程度上取決于應用,生産工藝,工作環境和技術要求。
宏觀應用上矽橡膠的特征
1&2組分系統 電絕緣
熱硫化或RTV 防水
範圍從凝膠到80肖氏硬度 抗震動
熱傳導率爲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認證
自粘 寬的粘度範圍
典型應用在大型屏幕上的例子
大型的戶外大屏幕是由幾千個LED排列RGB形成(chéng)。一旦組裝,這(zhè)些LED需要被封裝起(qǐ)來,有2個原因:
保護環境
提高清晰度,降低反射
可以用設計好(hǎo)的流動的矽橡膠流動與各個獨立的LED以提供保護。
通過(guò)把矽橡膠弄成(chéng)黑色,這(zhè)定義被提升了。這(zhè)有2個優點。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。
有機矽在任何氣候都(dōu)适用,并在運輸和移動部件中提供保護。
ACC LED矽橡膠産品
光學(xué)透明灌封膠
這(zhè)些産品通常是适用二甲酯的聚合物,折射率範圍1.38到1.41
産品編碼 | 描述 | RI | 肖氏硬度 |
QGEL300 | 堅韌的矽凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
QGEL301 | 快速固化矽凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
EGEL3000 | 通用矽凝膠 | 1.40 | 凝膠 |
QGEL311 | 矽凝膠密封劑 | 1.40 | 凝膠 |
QGEL330 | 堅固耐用,低粘度矽凝膠 | 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 |
導熱灌封膠
選擇導熱灌封膠時(shí),因爲填充材料的興緻,在導熱性和柔韌性之間通常會(huì)有一個權衡。提高導熱性,硬度也會(huì)增加。QSIL 553已經(jīng)證明可以保持一個很好(hǎo)的平衡。既有很好(hǎo)的導電性,也能(néng)保持低模數,和硬度。從而減少在熱循環過(guò)程中的應力。
産品編碼 | 描述 | 顔色 | 肖氏硬度 | 熱傳導率 W/mk |
QSIL556 | 雙組份加成(chéng)固化 | 灰色 | 46 | 0.32 |
QSIL550 | 雙組份加成(chéng)固化 | 灰色 | 55 | 0.37 |
Silicoset101 | 雙組份高溫橡膠 | 紅色 | 61 | 0.37 |
SE2008 | 導熱矽膠密封劑 | 黑色 | 48 | 0.50 |
QSIL553 | 導熱矽膠密封劑 | 灰色 | 32 | 0.68 |
QSIL573 | 雙組份導熱灌封膠 | 灰色 | 65 | 0.90 |
SE2003 | 導熱矽膠密封劑 | 磚紅色 | 80 | 1.27 |
AS1421 | 單組份熱傳導熱固化 | 灰色 | 56 | 2.10 |
通用密封劑
SE2008已成(chéng)功應用于大屏幕制造。
産品編碼 | 描述 | 顔色 | 肖氏硬度 |
SE2005 | 雙組份有機灌封膠 | 白色 | 40 |