近年來，隨著LED產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展（LED功率和亮度越來越大），對封裝材料的性能要求也越來越高。EP和有機硅樹脂是目前LED封裝材料常用的基體樹脂。EP封裝材料雖具有諸多優(yōu)點，并且在LED封裝材料領(lǐng)域中占據(jù)著較大的市場份額，但其在可靠性、耐UV老化性和耐熱老化性等方面已不能滿足封裝材料的使用要求；有機硅材料具有優(yōu)異的耐UV老化性和耐熱老化性。因此，利用有機硅改性EP，開發(fā)兼具兩種材料優(yōu)點的封裝材料，已成為該研究領(lǐng)域的熱點之一。
國外很早就開展了LED用有機硅改性EP封裝材料的研究，并發(fā)現(xiàn)該封裝材料的韌性和耐高低溫性能明顯提高、收縮率和熱膨脹系數(shù)明顯降低。Deborah等采用基礎(chǔ)縮合反應(yīng)，將4-乙烯基環(huán)氧乙烷與多種苯基硅烷進(jìn)行混合反應(yīng)，制成了耐冷熱沖擊性和耐UV老化性優(yōu)良、透光率高、熱膨脹系數(shù)與芯片相近的LED用有機硅改性EP封裝材料。
為簡化工藝、縮短流程，他們還將有機硅酸酐固化劑與EP直接混合，制得的有機硅改性EP封裝材料具有88%透光率（經(jīng)400 nm的UV燈照射40 h后的透光率仍保持90%）。Yang等采用脂環(huán)族EP偶聯(lián)劑與苯基硅醇進(jìn)行雜化反應(yīng)，經(jīng)酸酐化后制得高透光率、高折射率（1.55）、高硬度（邵氏86D）和高粘接力的LED用有機硅改性EP封裝材料。Kodama、Imazawa和Masuda等以含乙烯基和Si-OH的聚硅氧烷與特定結(jié)構(gòu)的EP作為基體樹脂、含Si-H的聚硅氧烷低聚物作為交聯(lián)劑，并加入催化劑、稀釋劑等助劑，采用直接混合法制成了-40～120℃冷熱沖擊無剝離和開裂現(xiàn)象、LED發(fā)光效率高且耐熱性優(yōu)（不變色）的封裝材料。Kodama等將含環(huán)氧基的硅烷進(jìn)行水解縮合反應(yīng)，制得有機硅/EP低聚物。研究結(jié)果表明：該材料硫化成型后的突出優(yōu)點是Na+、K+和Cl-等離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于2×10-6，并具有高絕緣性、高硬度（邵氏35D）、高粘接性能和高耐冷熱沖擊性等優(yōu)點。Morita等采用縮合反應(yīng)合成了含環(huán)氧基的環(huán)烷基硅樹脂；然后將其與EP改性固化劑、稀釋劑等混合后，制得了LED封裝材料。研究結(jié)果表明：環(huán)烷基硅樹脂中引入環(huán)氧基作為交聯(lián)固化反應(yīng)基團(tuán)，相應(yīng)固化物具有較高的折射率（1.49）和優(yōu)于EP的耐UV老化性及耐熱性，并可避免硅氫加成交聯(lián)固化硅樹脂因鉑催化劑所導(dǎo)致的UV輻照變色或熱變色等現(xiàn)象。
除了上述將有機硅改性EP直接作為封裝材料外，還可將有機硅改性EP與EP或硅樹脂復(fù)配制成LED封裝材料。Akiike將EP改性聚硅氧烷與脂肪族或脂環(huán)族EP化合物進(jìn)行共混，以酸酐作為固化劑，制成的封裝材料固化后初期光透過率為90%（經(jīng)UV耐久性試驗后的透光率仍保持100%，經(jīng)耐熱性試驗后的透光率仍保持93%），具有高耐UV老化性、高耐冷熱沖擊性、高透明性、高硬度和高粘接性能等特點，非常適用于500 nm以下波長發(fā)光峰的藍(lán)色及白光LED的封裝。美國GE公司將特殊結(jié)構(gòu)的羥基硅樹脂與有機硅改性EP進(jìn)行共混，制成了折射率高達(dá)1.60的封裝材料該材料經(jīng)UV老化（380 nm）500 h后的透光率仍超過80%（樣品厚度5 mm）。Suehiro等將有機硅改性EP與羥基硅樹脂、雙酚A型EP經(jīng)100～200℃共混、硫化成型后，制成的封裝材料具有高折射率（＞1.49）、高耐熱性、高防潮性和高耐溶劑性等優(yōu)點。國內(nèi)的Ma等通過水解縮合反應(yīng)制得有機硅改性脂環(huán)族EP。研究結(jié)果表明：該改性樹脂在EP中分散性良好，其在保持EP透明性的同時，有效提高了EP的韌性、耐UV老化性和耐熱老化性，可用于LED封裝材料。
綜上所述，有機硅改性EP可避免純EP封裝材料的不足，即前者可有效降低EP的脆性、提高其耐UV老化性和耐熱老化性。短期內(nèi)有機硅改性EP材料在LED封裝領(lǐng)域中具有一定的發(fā)展前景和應(yīng)用價值；然而從長遠(yuǎn)看，無論采用何種改性方式，該材料中始終含有環(huán)氧基，即仍存在著耐輻射性差、易黃變等缺點，不能從根本上改變其作為功率型LED封裝材料的不足。 http://m.gzsfwl.com
